薄膜干涉物理課件

薄膜干涉及應用教學目標：(1)認識薄膜干涉現(xiàn)象；

(2)理解干涉條紋的產(chǎn)生原因；

(3)知道單色光和復色光在薄膜干涉中形成的條紋的特點；

(4)知道薄膜干涉的某些應用。一、薄膜干涉如圖，點著酒精燈，在其火焰上灑一些食鹽，使酒精燈便發(fā)出黃色的火焰。把帶肥皂液薄膜的金屬圈放在酒精燈旁適當?shù)奈恢?，使眼睛恰能看到由薄膜反射而生成的黃色火焰的虛像。當肥皂薄膜下垂到一定程度，就在虛像上出現(xiàn)了明暗相間的干涉條紋。一、薄膜干涉干涉條紋形成的原因：豎立的肥皂薄膜在重力作用下形成了上薄下厚的楔形。當酒精燈的火焰照射到薄膜上時，分別從膜的前表面和后表面反射的兩列光波，它們頻率相同，方向一致，能產(chǎn)生干涉。在薄膜的某些地方，兩列光波反射回來時，恰是波峰和波峰疊加，波谷和波谷疊加，使光波的振動加強，形成亮條紋；而在另一些地方，兩列光波的波峰和波谷疊加，使光波的振動互相抵消，形成暗條紋。想一下，在亮條紋處，對應的薄膜的厚度與波長關系怎樣？在暗條紋處，對應的薄膜的厚度與波長關系怎樣？一、薄膜干涉不同單色光的薄膜干涉條紋可見，波長λ越長，干涉條紋越寬白光的薄膜干涉條紋——彩色條紋水面上的油膜呈彩色二、應用（一）——檢查表面的平整程度取一個透明的標準樣板，放在待檢查的部件表面并在一端墊一薄片，使樣板的平面與被檢查的平面間形成一個楔形空氣膜，用單色光從上面照射，入射光從空氣層的上下表面反射出兩列光形成相干光，從反射光中就會看到干涉條紋標準樣板待檢部件空氣薄層如果被檢表面是平的，產(chǎn)生的干涉條紋就是平行的,如圖（b）所示；如果觀察到的干涉條紋如圖（c）所示，則表示被檢測表面微有凸起或凹下，這些凸起或凹下的地方的干涉條紋就彎曲。從彎曲的程度就可以了解被測表面的平整情況。這種測量精度可達10-6cm。(a)(b)(c)單色光標準樣板薄片被檢測平面二、應用（一）——檢查表面的平整程度注：薄片厚度一般僅為零點零幾毫米左右，只相當于一張紙片的厚度二、應用（二）——增透膜鍍層薄膜在透鏡或棱鏡的表面上涂上一層薄膜(一般用氟化鎂)。當薄膜的厚度適當時，在薄膜的兩個表面上反射路程度恰好等于半個波長，因而互相抵，這就大大減小光的反射損失，增強了透射光的強度，這種薄膜叫增透膜。二、應用（二）——增透膜1、增透的條件是什么？即鍍層薄膜的厚度至少多大？2、是否對所有顏色的光都有增透的作用？薄膜的厚度至少是入射光在薄膜中波長的1/4。

因為人眼對綠光最敏感，所以一般增強綠光的透射，即薄膜的厚度是綠光在薄膜中波長的1/4。由于其它色光不能被有效透射，故反射較強，這樣的鏡頭呈淡紫色。1、下列現(xiàn)象屬于薄膜干涉的有:（）A.在水面上的油膜呈現(xiàn)的彩色花紋;B.雨后天空中呈現(xiàn)的彩虹;C.陽光下通過三棱鏡得到的彩色條紋D.肥皂泡上呈現(xiàn)的彩色環(huán)紋。練習

返回2、用單色光照射肥皂薄膜:（）A.看到的干涉圖樣是明暗相間的條紋;B.從光源發(fā)出的光與肥皂膜表面反射的光發(fā)生干涉,形成干涉圖樣。C.一束入射光從薄膜的前表面和后表面分別反射出來,形成兩列波,這兩列波頻率相同,所以可以產(chǎn)生干涉;D.若改用白光照射則看不到干涉條紋。2002（上海卷）3、如圖所示為一顯示薄膜干涉現(xiàn)象的實驗裝置，P是附有肥皂膜的鐵絲圈，S是一點燃的酒精燈。往火焰上灑些鹽后，在肥皂膜上觀察到的干涉圖象應是下圖中的（）

(93年高考題)4、如右圖是用干涉法檢查某種厚玻璃的上表面是否平的裝置，所用單色光是用普通光源加濾光片產(chǎn)生的，檢查中所觀察到的干涉條紋是由哪兩個表面反射的光疊加而成的()

A．a(chǎn)的上表面和b的下表面B．a(chǎn)的上表面和b的上表面

C．a(chǎn)的下表面和b的上表面

D．a(chǎn)的下表面和b的下表面2003（上海卷）5、劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖1所示。將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜。當光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖2所示。干涉條紋有如下特點：⑴任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵任意相鄰明條紋或暗條紋所對應的薄膜厚度差恒定?，F(xiàn)若在圖1裝置中抽去一張紙片，則當光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋將（）A.變疏

B.變密

C.不變

D.消失6、有關光學儀器上鏡頭的增透膜，下列說法正確的是：

A．增透膜是為了減少光的反射損失而增強透光的強度；

B．增透膜的厚度等于入射光在真空中波長的；

C．增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波長的；D．因為增透膜厚度一般選適合綠光反射相互抵消的厚度，紅光紫光反射不能完全抵消的厚度，所以涂有增透膜的鏡頭呈淡紫色。7、將波長為λ的單色光從空氣垂直入射到折射率為n的透明介質膜上，要使透射光得到加強，薄膜的厚度最少應為（）A，λ/4n；B，λ/2n；C，λ/4；D，λ/262.活在昨天的人失去過去，活在明天的人失去未來，活在今天的人擁有過去和未來。82.有志不在年高，無志空活百歲。40.不論你在什么時候開始，重要的是開始之后就不要停止；不論你在什么時候結束，重要的是結束之后就不要悔恨。31.不要沉淪，在任何環(huán)境中你都可以選擇奮起。86.通往成功的道路上有一門必修課叫孤獨。68.舞臺再大，自己不上臺，永遠是個觀眾；平臺再好，自己不參與，永遠是局外人；能力再大，自己不行動，只能看別人成功。只有參與、實干、拼搏的人才會收獲！25.我們最強的對手，不一定是別人，而可能是我們自己！在超越別人之前，先得超越自己！44.世上沒有白費的努力，更沒有碰巧的成功，不要揠苗助長，不要急于求成，只要一點一點去做，一步步去走，成功，不過是水到渠成！15.別太注重自己和他人的長相，能力沒寫在臉上。如果你不是靠臉吃飯，關注長相有個屁用！94.在你內心深處，還有無窮的潛力，有一天當你回首看時，你就會知道這絕對是真的。56.逆境里正確認識自我；逆境完善自我；逆境成熟自我；沒有哪種教育能及得上逆境。87.人的潛能是一座無法估量的豐富的礦藏，只等著我們去挖掘。64.再煩：也別忘記微笑；再急：也要注意語氣。32.當你決定堅持一件事情，全世界都會為你讓路。27.不要接近我靠近我熟悉我，然后離開我。57.人生最困難的事情是認識自己。45.當你接觸的人越多層面越高，你會發(fā)現(xiàn)：越高端、越有教養(yǎng)的人大都相互