赵凯华光学optics_12

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1、光学讲义，安徽大学2008年秋季学期33..44薄薄膜膜干干涉涉（（二二））————等等倾倾条条纹纹33..44..11无无穷穷远远处处的的等等倾倾条条纹纹（（11））点点光光源源--薄薄膜膜等等倾倾条条纹纹形形成成示示意意图图图3.4.1：点光源-薄膜等倾条纹形成示意图第23、24课时；共72课时-42-光学讲义，安徽大学2008年秋季学期（（22））光光程程差差的的计计算算图3.4.2：光程差的计算，ΔL=(ARC)-(AB)=……=2nhcosi第23、24课时；共72课时-43-光学讲义，安徽大学2008年秋季学期（（44））观观察察装装置置————平平面面图图和和透透视视图

2、图图3.4.3：观察等倾条纹装置的原理图。左：平面图；右：透视图。第23、24课时；共72课时-44-光学讲义，安徽大学2008年秋季学期（（55））条条纹纹特特性性与与移移动动第第kk级级条条纹纹：：ΔΔLL==22nnhhccoossiik==kkλλ;;((aa))第第kk++11级级条条纹纹：：ΔΔLL==22nnhhccoossiik+1==((kk++11))λλ;;((bb))∴∴第第kk++11级级条条纹纹与与第第kk级级条条纹纹所所对对应应的的反反射射角角之之差差：：λccoossiik+1--ccoossiik==；；2nh当当ii很很小小时时，，上上式式左左边边

3、可可认认为为是是对对变变量量ii的的微微分分，，即即上上式式可可改改写写为为：：λ--ssiinniik((iik+1--iik))==；；2nh注注意意到到rr==hhttggii≈≈hhii∝∝ii；；∴∴第第kk++11级级条条纹纹与与第第kk级级条条纹纹所所对对应应的的半半径径之之差差：：-λΔΔrr==rrk+1--rrk∝∝iik+1--iik==2hsinik；；第23、24课时；共72课时-45-光学讲义，安徽大学2008年秋季学期结结论论：：(a)(b)两式表明，级次越大的条纹，越接近中心；级次最大的条纹，就是中心斑纹；角度ik越大，条纹越密；薄膜越厚，条纹越密；假

4、设中心斑纹的级次为k,从中心算起的第1、2、3…根条纹的级次依次为k−1,k−2,k−3…分分析析：：λ1.当厚度增加一个时，中心斑纹的级次；从中心算起的第1、2、2nh3…根条纹的级次依次为；2.所以当厚度连续增加时，将观察到中心斑纹强度周期性的变化，由这里不断冒出新的条纹，他们像水波似的发散出去；3.当厚度连续减小时的情况___________________________________________？第23、24课时；共72课时-46-光学讲义，安徽大学2008年秋季学期33..44..22观观察察等等倾倾条条纹纹时时扩扩展展光光源源的的作作用用图3.4.4:用扩展光源观

5、察等倾条纹。○1对比度不受影响；○2干涉图样更加明亮。第23、24课时；共72课时-47-光学讲义，安徽大学2008年秋季学期33..44..33薄薄膜膜干干涉涉的的定定域域问问题题图3.4.5：前面已经分析过。对于单色的扩展光源。只有在其“相干孔径角”内部的光场才具有相干性。因此，扩展光源的薄膜干涉条纹并非出现在“空间任意位置”，而是只在包含一系列曲面的层面上才能出现。两个概念○1“定域中心层”、○2“定域深度”（类似于前面所说的“景深”）.第23、24课时；共72课时-48-光学讲义，安徽大学2008年秋季学期33..55迈迈克克尔尔逊逊干干涉涉仪仪光光场场的的时时间间相相干干性

6、性33..55..11迈迈克克尔尔逊逊干干涉涉仪仪的的结结构构图3.5.1：迈克尔逊干涉仪。a.实物图；b.光路图第23、24课时；共72课时-49-光学讲义，安徽大学2008年秋季学期33..55..22干干涉涉条条纹纹图3.5.2：干涉条纹程等倾条纹还是等厚条纹？G2有何作用？下面将做具体分析。第23、24课时；共72课时-50-光学讲义，安徽大学2008年秋季学期（（11））等等倾倾条条纹纹当当MM1和和MM2严严格格垂垂直直，，即即MM11和和MM´´2严严格格平平行行时时，，此此时时迈迈克克尔尔逊逊干干涉涉仪仪相相当当于于观观察察““等等倾倾条条纹纹””的的装装置置。。其其

7、条条纹纹的的变变化化规规律律，，同同等等倾倾条条纹纹的的变变化化规规律律；；图3.5.3：等倾条纹特点，渐拢渐疏，渐远渐密第23、24课时；共72课时-51-光学讲义，安徽大学2008年秋季学期（（22））等等厚厚条条纹纹当当MM1和和MM2不不是是严严格格垂垂直直，，即即MM11和和MM´´2存存在在交交角角是是，，迈迈克克尔尔逊逊干干涉涉仪仪相相当当于于观观察察““等等厚厚条条纹纹””的的装装置置。。其其条条纹纹的的变变化化规规律律，，同同等等厚厚条条