光学(干涉)(下)总结.ppt

《光学(干涉)(下)总结.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、§5劈尖（劈形膜）干涉dkdk+1SM劈尖角等厚条纹明暗条件：若光垂直或近乎垂直入射：i~0则等厚条纹did棱边一、原理两相邻明条纹(或暗条纹)对应的厚度差满足条件：两相邻明条纹(或暗条纹)的间距：（明纹）（暗纹）故棱边处为暗纹。讨论(1)空气劈尖愈厚处，条纹级别ddkdk+1愈高。(3)由公式看出，(4)动态反应：l,条纹变密并向棱边处压缩。反之，l。d(连续增厚)条纹向薄膜厚度较小的方向移动。越小,越大,条纹愈清晰。(2)是否有半波损要视情况而定例1一玻璃劈尖，夹角α=1.5×10-3（ra

2、d），末端厚度e=0.05mm，折射率为1.50，今用波长为530nm的单色平行光垂直照射到劈尖的上表面。求：（1）劈尖表面干涉明条纹的数目；（2）干涉条纹的间距。解：（1）（2）二、应用(1)可测量小角度θ、微位移x、微小直径D、波长λ等测薄膜厚空气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。已知单色光波长为589.3nm，测量结果是：金属丝与劈尖顶点距离L=28.880mm，第1条明条纹到第31条明条纹的距离为4.295mm解：

3、条纹间距直径例2求金属丝直径DD干涉膨胀仪例3.如何判断两个直径相差很小的滚珠的大小？（测量工具：两块平板玻璃）在靠近“1”那端轻轻压一下若发现等厚条纹间隔变密说明：1珠小若发现等厚条纹间隔变宽说明：1珠大(2)可检测工件的平整度。例4利用劈尖干涉测量精密工件的微小缺陷。在工件表面放一平板玻璃,构成空气劈尖。用单色光照射后，玻璃面上的干涉条纹如图，请根据条纹弯曲方向说明工件表面缺陷是凹还是凸。等厚条纹待测工件平晶因为是等厚干涉,所以空气层厚度相等的点构成一条干涉条纹。在干涉条纹上取2点，A和B，因为在同一干涉

4、条纹上，所以A和B下放空气层等厚。但是，B在A左边，若无缺陷，B下方的厚度应该比A小。现在厚度相等了，说明B点下方有凹陷。所以是凹槽。baAB解：已知求。20复色光入射得彩色条纹注意：10以上讨论的是空气隙劈尖，若是其它情况，相应公式另写。*dn*d=0处不一定是暗纹**n§6牛顿环实验装置:牛顿环干涉图样显微镜SLM半透半反镜T由一块平板玻璃和一平凸透镜组成一、原理光程差明纹暗纹Rrd暗环半径明环半径：讨论(1)若接触良好，中央为暗纹——半波损失012345…….(2)愈往边缘，条纹级别愈高。(3)愈往边

5、缘，条纹愈密。可以证明相邻两环的间隔为：(4)透射光与反射光互补。(5)动态反应：连续增加薄膜的厚度,视场中条纹缩入,反之，冒出。(6)复色光入射，呈彩色圆环。二、应用(1)已知,测m、rk+m、rk，可得R。(2)已知R，测出m、rk+m、rk，可测得波长λ。(3)检测透镜的曲率半径误差及其表面平整度。例1如图所示，在平面玻璃片G上一油滴展开成圆形油膜，在波长λ=600nm的单色光垂直入射下，从反射光中可观察到油膜所形成的干涉条纹。问：若油膜中心的最高点与玻璃片的上表面相距h=800nm，干涉条纹如何分布？可看到

6、几条明纹？明纹所在处的油膜厚度为多少?已知玻璃的折射率为n1=1.50，油膜的折射率n2=1.20。SLSL解：条纹为同心圆。明纹油膜边缘由于h=800nm，故可观察到四条明纹。模具例2.（1）如何判断镜头太平或太凸？轻压一下镜头，条纹会移动变薄，条纹内缩，则镜头太平(图b)。变薄，条纹外冒，则镜头太凸(图c)。（2）图b、波长，求空气隙最大厚度数得中心点为：k=3级暗纹例3.牛顿环如图示情况,明暗条纹如何分布?总结(1)等厚干涉条纹为光程差相同的点的轨迹，即厚度相等的点的轨迹。(2)厚度线性增长条纹等间距，厚度非

7、线性增长条纹不等间距。(3)注意条纹的动态变化分析。(4)半波损失需具体问题具体分析。一、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§7迈克耳孙干涉仪反射镜反射镜单色光源光程差的像当不垂直于时，可形成劈尖型等厚干涉条纹.反射镜反射镜单色光源干涉条纹移动数目二、迈克尔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。插入介质

8、片光程差光程差变化光程差干涉条纹移动数目介质片厚度例在迈克耳孙干涉仪的两臂中，分别插入长的玻璃管，其中一个抽成真空，另一个则储有压强为的空气,用以测量空气的折射率.设所用光波波长为546nm，实验时，向真空玻璃管中逐渐充入空气，直至压强达到为止.在此过程中，观察到107.2条干涉条纹的移动，试求空气的折射率.解已知END