文档介绍：今天是*
大学物理课件
福州大学至诚学院
---劈尖干涉
大学物理教研室李培官
第十一章.波动光学
劈尖干涉
11-3-2.
干涉条纹定域在膜附近。条纹形状由膜的等厚点轨迹所决定。

介今天是*
大学物理课件
福州大学至诚学院
---劈尖干涉
大学物理教研室李培官
第十一章.波动光学
劈尖干涉
11-3-2.
干涉条纹定域在膜附近。条纹形状由膜的等厚点轨迹所决定。

介质劈尖
n
用单色平行光垂直照射玻璃劈尖。
由于单色光在劈尖上下两个表面后形成 ①、 ② 两束反射光。满足干涉5个条件，由薄膜干涉公式：
①
②
干涉条纹为平行于劈棱的一系列等厚干涉条纹。

加强
减弱

dk=0,光程差为
劈棱处为暗纹
k 级暗纹处劈尖厚度
由

这个结论对明纹也成立。
这个结论对明纹、暗纹均成立。
劈尖干涉条纹是从棱边暗纹起，一组明暗相间的等间隔直线条纹。
：
3. 检测物体表面的平整度：
若干涉条纹是平行直线，说明B 面是平的。
：
已知：λ、n 。测出干涉条纹的级数 K 。
待测平晶

4. 测表面不平度
等厚条纹
待测工件
平晶
条纹偏向膜（空气）厚部表示平面上有凸起。
平面上有凹坑。
同一条等厚条纹对应相同的膜厚度，所以在同一条纹上，弯向棱边的部分和直线的部分所对应的膜厚应该相等。本来越靠近棱边膜的厚度应越小，现在在同一条纹上近棱边处和远棱边处厚度相等，这说明工件表面有凹坑。
问题1：若劈尖的一边作如下变化，相应的条纹如何变化？
每一条纹对应劈尖内的一个厚度，当此厚度位置改变时，对应的条纹随之移动.

等厚线
等厚线
条纹向劈棱方向平移
条纹向远离劈棱方向平移
当某种原因引起膜的等厚线发生变化时，将引起条纹作相应地移动。
膜厚每改变，条纹就向劈棱方向（或向远离劈棱方向）平移一条。
问题2：若劈尖厚度发生如下变化，则条纹将如何变化？
【例1】有一玻璃劈尖，放在空气中，劈尖夹角 =810-6rad. 波长=m的单色光垂直入射时，测得相邻干涉条纹的间距为l=，求玻璃的折射率.
解：

玻璃劈尖
n
【例2】　为测量薄云母片的厚度，用两块具有光学平面的平板玻璃将它夹住，从而在玻璃板间形成空气劈尖。用波长λ=546nm为的光垂直照射，观察到由反射所产生的等厚干涉条纹的水平间距l=，若玻璃板长L=，如图所示。求云母片厚度D。
解:由图得：
其中
所以
Δe
L
l
D
θ
【例3】在 Si 的平面上形成了一层厚度均匀的 SiO2 的薄膜，为了测量薄膜厚度，将它的一部分腐蚀成劈形（示意图中的 AB 段）。现用波长为的平行光垂直照射，观察反射光形成的等厚干涉条纹。在图中 AB 段共有 8 条暗纹，且 B 处恰好是一条暗纹，求薄膜的厚度。（ Si 折射率为， SiO2 ）。
SiO2膜
解：上下表面反射都有半波损失，计算光程差时不必考虑附加的半波长，设膜厚为 e
B处暗纹
B 处第 8 条暗纹对应上式
为了测量一根细的金属丝直径D，按图办法形成空气劈尖，用单色光照射形成等厚干涉条纹，用读数显微镜测出干涉明条纹的间距，就可以算出D。已知 nm，测量结果是：金属丝与劈尖顶点距离L= mm， mm.
解:
由题知：
直径：
【例4】:
求: 金属丝直径 D
D
【例5】利用劈尖干涉可对工件表面微小缺陷进行检验. 当波长为 的单色光垂直入射时，观察到干涉条纹如图.
问: (1)不平处是凸的，还是凹的?
(2)凹凸不平的高度为多少?
解: (1) 等厚干涉，同一条纹上各点对
应的空气层厚度相等, 所以不
平处是凸的.
(2)由相似三角形关系得:
【例5】工件质量检测
a
b
有一劈尖，光的＝m，明纹间距a＝，但某处干涉条纹弯曲，最大畸变量b=，问：该处工件表面有什么样的缺陷，其深度（或高度）如何？
解：同一条干涉条纹的各点下面的