文档介绍：牛顿环和迈克耳孙干涉仪
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牛顿环实验装置
牛顿环干涉图样
显微镜
S
L
M 半透半反镜
T
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牛顿环和迈克耳孙干涉仪
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牛顿环实验装置
牛顿环干涉图样
显微镜
S
L
M 半透半反镜
T
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牛顿环半径r与e和透镜曲率半径R的关系为
R2 = r2 + (R e)2
r2 + e2 = 2R e
或
略去二级小量 e2得
代入暗纹公式，得
暗环半径
应用：测定透镜曲率半径、测定光波波长等。
牛顿环中心为暗纹。
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G1和G2是两块材料相同
厚薄均匀、几何形状完
全相同的光学平晶。
G1一侧镀有半透半反的薄
银层。与水平方向成45o角
放置；G2称为补偿板。
迈克耳孙干涉仪
迈克耳孙干涉仪的结构及原理
在G1镀银层上M1的虚象M1ˊ
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1. 迈克耳孙干涉仪光路及结构
单色光源
反射镜
反射镜
与 成 角
补偿板
分光板
移动导轨
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反射镜
反射镜
单色光源
光程差
的像
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当 不垂直于 时，可形成劈尖型等厚干涉条纹.
反射镜
反射镜
单色光源
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干涉条纹移动数目
2. 迈克耳孙干涉仪的主要特性
(1)两相干光束完全分开；
(2)两光束的光程差可调.
移动距离
移动反射镜
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干涉条纹的移动
当 与 之间距离变大时 ，圆形干涉条纹从中心一个个长出,并向外扩张, 干涉条纹变密；距离变小时，圆形干涉条纹一个个向中心缩进, 干涉条纹变稀 .
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迈克耳孙干涉仪的干涉条纹
一束光在A处分振幅形成的两束光的光程差，就相当于由M1'和M2形成的空气膜上下两个面反射光的光程差。
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它们干涉的结果是薄膜干涉条纹。调节M1就有
可能得到 d=0，d=常数，d常数（如劈尖）对
应的薄膜等倾或等厚干涉条纹。
当M1' //M2 时，它们之间的空气膜厚度一样，形成圆形等倾条纹。当 d 较大时，观察到等倾圆条纹较细密，整个视场中条纹较多。
当d 每减少l/2 时，中央条纹对应的 k 值就要减少1，原来
位于中央的条纹消失，将看到同心等倾圆条纹向中心缩陷。
当 M1 '与M2 不平行时，将看到平行于M1 '和 M2交线的等间距的直线形等厚干涉条纹。
当M1 每平移l/2 时，将看到一个明（或暗）条纹移过视场中某一固定直线，条纹移动的数目Δn 与M1 镜平移的距离关系为：
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例1: m的油膜，。中午的阳光垂直照射在油膜上，问油膜呈现什么颜色？
空气
油膜
水
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2
解: 由图知光1和光2的光程差为
油膜颜色是干涉加强光波颜色满足
或
当k = 1时，干涉加强的波长为
当k = 2时，干涉加强的波长为 = m
当k = 3时，干涉加强的波长为 = m
只有l= m的光处于可见光范围，是黄光，所以油膜呈黄色。
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例2: m的紫光进行牛顿环实验， mm，第k+ mm。 求平凸透镜的曲率半径R和k的数值。
解: 由公式 得
联立解得
所以
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例3:为了利用光的干涉作用减少玻璃表面对入射光的反射，以增大透射光的强度，常在仪器镜头()表面涂敷一层透明介质膜 (多用MgF2，), 称为增透膜。若使镜头对人眼和照相机底片最敏感的黄绿光( = 550 nm)反射最小，试求介质膜的最小厚度。
解: 因上、下表面反射光都有半波损失
所以有
= 2 e n2
由干涉相消条件得
所以
按题意求***化镁薄膜厚度的