干涉復(fù)習(xí)課完整版本

波程差：明紋

暗紋

（k=0，1，2，…）條紋間距楊氏雙縫干涉條紋特點(diǎn)：（1）平行的明暗相間條紋（3）中間級(jí)次低（4）（2）條紋等間距xI0x+1x+2x-1x-2·白光入射：零級(jí)明紋為白色，其余明紋為彩色條紋(

x

)。P204作業(yè)12-9在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，兩縫的間距為0.6mm，照亮狹縫S的光源是汞弧燈加上綠色濾光片，在2.5m遠(yuǎn)處的屏幕上出現(xiàn)干涉條紋，測(cè)得相鄰兩明條紋中心的距離為2.27mm。試計(jì)算入射光的波長(zhǎng)。如果測(cè)量?jī)x器只能測(cè)量△x≥5mm的距離，則對(duì)此雙縫的間距有何要求？P204作業(yè)12-10在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，兩縫間距1mm，屏離縫的距離為1m，若所用光源含有波長(zhǎng)600nm和540nm兩種光波。試求：（1）兩光波分別形成的條紋間距；（2）兩組條紋之間的距離與級(jí)數(shù)之間的關(guān)系；（3）這兩組條紋有可能重合嗎？等傾干涉dn1n1nrBCDiA明紋暗紋由于薄膜厚度均勻，光程差由入射角確定，對(duì)于同一級(jí)條紋具有相同的傾角，因此稱為等傾干涉條紋。是否要考慮半波損失看具體情況而定。條紋特點(diǎn)：

形狀：同心圓環(huán)條紋間隔分布：內(nèi)疏外密條紋級(jí)次分布：d一定時(shí)，膜厚變化時(shí)，條紋的移動(dòng)：k一定時(shí)，中央級(jí)次高，邊緣級(jí)次低條紋由中央冒出P205作業(yè)12-15白光垂直照射在空氣中厚度為0.4微米的玻璃片上。玻璃的折射率為1.50。試問在可見光范圍內(nèi)（400~700nm），哪些波長(zhǎng)的光在反射中增強(qiáng)？哪些波長(zhǎng)的光在透射中增強(qiáng)？P205作業(yè)12-17在棱鏡（n1=1.52）表面鍍一層增透膜（n2=1.30）。如使增透膜適用于氦氖激光器發(fā)出的激光（632.8nm），膜的厚度應(yīng)取何值？例一片玻璃n=1.5，表面富有一層油膜(nc=1.32)，用一波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)得單色光束垂直照射油面。當(dāng)波長(zhǎng)為485nm時(shí)，反射光干涉相消。當(dāng)波長(zhǎng)為679nm時(shí)，反射光再次相消。求油膜的厚度。等厚干涉之劈尖干涉反射光1反射光2入射光薄膜厚度d相同之處對(duì)應(yīng)于同一級(jí)條紋，因此稱為等厚干涉條紋。光線垂直入射時(shí)：明紋暗紋條紋特點(diǎn)

條紋為明暗相間平行于棱邊的直線對(duì)于空氣劈，棱邊處是暗紋，證明存在半波損失。

相鄰明（暗）紋的厚度差

相鄰明（暗）紋間的距離

越小，L越大，條紋越?。?/p>

越大，L越小，條紋越密。

當(dāng)

大到某一值，條紋密不可分，無干涉。P205作業(yè)12-19利用劈尖的等厚干涉條紋可以測(cè)量很小的角度。今在很薄的劈尖玻璃板上，垂直地射入波長(zhǎng)為589.3nm的鈉光，相鄰暗條紋間距離為5.0mm，玻璃的折射率為1.52，求此劈尖的夾角。P205作業(yè)12-20制造半導(dǎo)體元件時(shí)，常需要精確地測(cè)定硅片上得二氧化硅薄膜的厚度，這時(shí)可把二氧化硅薄膜的一部分腐蝕掉，使它成為劈尖，利用等厚干涉條紋測(cè)出其厚度。已知Si的折射率為3.42，SiO2的折射率為1.5。用氦氖激光器（632.8nm）垂直照射，在發(fā)射光中觀察到在腐蝕區(qū)域內(nèi)有8條暗紋，且SiO2斜面轉(zhuǎn)為平面處是亮紋，求SiO2薄膜的厚度。等厚干涉之牛頓環(huán)

根據(jù)劈尖干涉條件環(huán)半徑的計(jì)算

rk與dk

的關(guān)系：

明、暗紋不等間距，級(jí)數(shù)越高，則條紋越密，這是與其他干涉顯著不同之處。干涉條紋特點(diǎn)(1)測(cè)透鏡球面的半徑R——

已知

,測(cè)

m、rk+m、rk，可得R；(2)測(cè)波長(zhǎng)λ——

已知R，測(cè)出m、

rk+m、rk，

可得λ；(3)檢測(cè)透鏡的曲率半徑誤差及其表面平整度；(4)若接觸良好,中央為暗紋——半波損失；

樣板待測(cè)透鏡條紋

(5)透射圖樣與反射圖樣互補(bǔ)。P205作業(yè)12-21使用單色光來觀察牛頓環(huán)，測(cè)得某一明環(huán)的直徑為3.00mm，在它外面第五個(gè)明環(huán)的直徑為4.60mm，所用平凸透鏡的曲率半徑為1.03m，求此單色光的波長(zhǎng)。這是什么光源發(fā)出的光？例