文档介绍：薄膜干涉劈尖干涉牛顿环
第1页，共23页，2022年，5月20日，2点39分，星期三
单色光以入射角 i 从折射率为 n1介质 进入折射率为n2 的介质，
i
①
②
一、薄膜干涉
d
i
由于反射光最小，透射光便最强。
增反膜是使膜上下两表面的反射光满足干涉相长条件。
增透膜是使膜上下两表面的反射光满足减弱条件。
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例:为增强照相机镜头的透射光，往往在镜头（n3=）上镀一层 MgF2 薄膜（n2=），使对人眼和感光底片最敏感的黄绿光 = 555 nm 反射最小，假设光垂直照射镜头，求：MgF2 薄膜的最小厚度。
解：
不考虑半波损失。
k=1,膜最薄
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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3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。
三、劈尖干涉
有：
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加强
减弱
光程差为
劈棱处为暗纹
k 级暗纹处劈尖厚度
由
dk=0,
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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。
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2）.检测待测平面的平整度
由于同一条纹下的空气薄膜厚度相同，当待测平面上出现沟槽时条纹向左弯曲。
待测平面
光学平板玻璃
1）.测量微小物体的厚度
将微小物体夹在两薄玻璃片间，形成劈尖，用单色平行光照射。
由
有
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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 折射率为 ）。
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，射膜厚为 e
B处暗纹
B 处第 8 条暗纹对应上式
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将一块半径很大的平凸镜与一块平板玻璃叠放在一起。
①
②
三、牛顿环
牛顿环
该干涉条纹是中心为一暗点，明暗相间逐渐变密的一系列同心圆。
用单色平行光垂直照射，由平凸镜下表面和平板玻璃上表面两束反射光干涉，产生牛顿环干涉条纹。
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①
②
设
加强
减弱
①、 ②两束反射光的光程差附加
项。
中心 dk=0,
为暗斑。
1.
与
间的关系
其它位置
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加强
减弱
明环由
暗环由
条纹不是等距分布。牛顿环中心为暗环，级次最低。离开中心愈远，光程差愈大，圆条纹间距愈小，即愈密。
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检测光学镜头表面曲率是否合格
将玻璃验规盖于待测镜头上，两者间形成空气薄层，因而在验规的凹表面上出现牛顿环，当某处光圈偏离圆形时，则该处有不规则起伏。
验规
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,牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一小缝隙 e0，现用波长为 l 的单色光垂直照射，已知平凸透镜的曲率半径为 R，求反射光形成的牛顿环的各暗环半径。
解：设某暗环半径为 r，由图可知，根据几何关系，近似有
再根据干涉减弱条件
(1)
(2)
式中 k 为大于零的整数.
把式(1)代入式(2)可得
(k为整数