高二物理競(jìng)賽課件：7-2 薄膜干涉

第7章波動(dòng)光學(xué)薄膜干涉PL一薄膜干涉的光程差DC34E5A1B2

反射光的光程差加強(qiáng)減弱PLDC34E5A1B2

透射光的光程差

注意：透射光和反射光干涉具有互補(bǔ)性，符合能量守恒定律.根據(jù)具體情況而定PLDC34E5A1B2

當(dāng)光線垂直入射時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)二、均勻薄膜等傾干涉玻璃氟化鎂為增透膜增透膜和增反膜利用薄膜干涉可以提高光學(xué)器件的透光率.

例1

為了增加透射率,求氟化鎂膜的最小厚度.已知空氣,氟化鎂,23解

減弱取則（增強(qiáng)）SM劈尖角明紋暗紋三、劈形薄膜等厚干涉（明紋）（暗紋）劈尖干涉討論1）劈尖為暗紋.相鄰明紋（或暗紋）所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度之差

相鄰明紋（或暗紋）所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度之差相同。ekek+1e明紋暗紋2）相鄰明紋（暗紋）間的厚度差3）相鄰明紋（或暗紋）間距l(xiāng)例題

在半導(dǎo)體元件生產(chǎn)中，為了測(cè)定硅片上SiO2薄膜的厚度，將該膜的一端腐蝕成劈尖狀，已知SiO2的折射率n=1.46，用波長(zhǎng)

=5893埃的鈉光照射后，觀察到劈尖上出現(xiàn)9條暗紋，且第9條在劈尖斜坡上端點(diǎn)M處，Si的折射率為3.42。試求SiO2薄膜的厚度。SiSiO2OM解：由暗紋條件知,第9條暗紋對(duì)應(yīng)于k=8,代入上式得所以SiO2薄膜的厚度為1.72m。

劈尖干涉的應(yīng)用1）測(cè)薄膜的厚度空氣2）檢驗(yàn)光學(xué)元件表面的平整度3）測(cè)細(xì)絲的直徑例題

為了測(cè)量金屬細(xì)絲的直徑，把金屬絲夾在兩塊平玻璃之間，形成劈尖，如圖所示，如用單色光垂直照射，就得到等厚干涉條紋。測(cè)出干涉條紋的間距，就可以算出金屬絲的直徑。某次的測(cè)量結(jié)果為：?jiǎn)紊獾牟ㄩL(zhǎng)

=589.3nm金屬絲與劈尖頂點(diǎn)間的距離L=28.880mm，30條明紋間的距離為4.295mm,求金屬絲的直徑D？

Ld解:

相鄰兩條明紋間的間距

其間空氣層的厚度相差為/2于是其中為劈間尖的交角，因?yàn)?/p>

很小，所以

代入數(shù)據(jù)得

三牛頓環(huán)由一塊平板玻璃和一平凸透鏡組成光程差

牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置牛頓環(huán)干涉圖樣顯微鏡SLM半透半反鏡TR光程差明紋暗紋re暗環(huán)半徑明環(huán)半徑

3）應(yīng)用例子:可以用來(lái)測(cè)量光波波長(zhǎng)，用于檢測(cè)透鏡質(zhì)量，曲率半徑等.

1）從反射光中觀測(cè)，中心點(diǎn)是暗點(diǎn)還是亮點(diǎn)？從透射光中觀測(cè)，中心點(diǎn)是暗點(diǎn)還是亮點(diǎn)？2）屬于等厚干涉，條紋間距不等，為什么？工件標(biāo)準(zhǔn)件暗環(huán)半徑明環(huán)半徑討論M12211SM2M1G1G2E半透半反膜邁克耳孫干涉儀邁克耳遜干涉儀邁克耳遜在工作

邁克耳遜（A.A.Michelson）美籍德國(guó)人因創(chuàng)造精密光學(xué)儀器，用以進(jìn)行光譜學(xué)和度量學(xué)的研究，并精確測(cè)出光速，獲1907年諾貝爾物理獎(jiǎng)。愛因斯坦:“我總認(rèn)為邁克爾遜是科學(xué)中的藝術(shù)家，他的最大樂趣似乎來(lái)自實(shí)驗(yàn)本身的優(yōu)美和所使用方法的精湛，他從來(lái)不認(rèn)為自己在科學(xué)上是個(gè)嚴(yán)格的‘專家’，事實(shí)上的確不是，但始終是個(gè)