等倾干涉及等厚干涉的比较.doc

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- 干预条纹。薄膜厚度一样的地方形成同一级干预条纹,
故称等厚干预。牛顿环和楔形平板干预都属等厚干预。另一种称做等倾干预。当不同
倾角的光入射到折射率均匀,上、下外表平行的薄膜上时,同一倾角的光经薄膜上、下
外表反射(或折射)后相遇形成同一级干预条纹,不同的干预明纹或暗纹对应不同的
倾角,这种干预称做等倾干预。
等厚干预
等厚干预是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜上、下外表而形成的干预条纹．薄膜厚度一样的地方形成同条干预条纹，故称等厚干预．牛顿环和楔形平板干预都属等厚干预。
常规的等厚干预现象研究以牛顿环为例进展讨论。牛顿环仪是在一平板玻璃上放置一平凸透镜,两者之间有一空气薄层,当用单色的平行光照射时,就会在空气层中形成等厚干预条纹,这些条纹是一图1 牛顿环实验装置和干预把戏组同心圆环,即牛顿环[5],如图1。
等倾干预
是薄膜干预的一种。薄膜此时是均匀的，光线以倾角i入射，上下两条反等倾干预薄膜〔均匀〕射光线经过透镜作用会会聚一起，形成干预。由于入射角一样的光经薄膜两外表反射形成的反射光在相遇点有一样的光程差，也就是说，凡入射角一样的就形成同一条纹，故这些倾斜度不同的光束经薄膜反射所形成的干预把戏是一些明暗相间的同心圆环．这种干预称为等倾干预〔如图2〕。倾角i一样时，干预情况一样〔因此叫做“等倾干预〞〕
当光程差为波长整数倍时，形成亮条纹，为半波长奇数倍时是暗条纹。等倾条纹是疏外密的同心圆环〔如图3〕
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3 干预条纹之比拟
为方便比拟和分析,两种干预中都采用讨论空气膜的情况。而对于填充其他介质的情况,以下的讨论过程完全相似,并不改变比照结论。
牛顿环干预条纹的半径和间距
设平凸透镜的半径为R,λ 为入射光波长。
则牛顿环中,第j级暗环半径为:
r= j=1,2,3,…… (1)
对上式微分,可得第j级圆环附近相邻两暗环的间距为:
∆r= j=1,2,3,…… (2)
3. 2 等倾干预条纹的半径和间距
设空气膜厚度为 d ,λ 为入射光波长,凸透镜焦距为 f ',入射光线的倾角为i,则
对干预条纹的中心i=0处,
2d=mλ (3)
这时我们看到的第j个暗环的干预级实际 为 m-j级 ,并 且 满 足 :
2=(m-j)λ (4)
利 用 三 角 函 数cos=1-2sin2,代