大学物理113分振幅干涉.pptx

两条光线的光程差 考虑到有半波损失考虑到有半波损失 薄膜干涉分为薄膜干涉分为.等倾干涉d不变，光程差仅由入射光线的倾角决定。.等厚干涉i不变，光程差与薄膜厚度有关。增透膜与增反膜增透膜与增反膜当薄膜上下表面反射回的光的光程差 时，反射光干涉相长，该膜即起到“增反”的作用。而当 时，反射光干涉相消，该膜即起到“增透”的作用。在玻璃表面镀一层均匀薄膜，在玻璃表面镀一层均匀薄膜，为使可见光中对人眼最敏感为使可见光中对人眼最敏感的光反射相消，求膜的最小的光反射相消，求膜的最小厚度。厚度。玻璃玻璃空气空气纹暗纹暗减反膜减反膜增透膜增透膜例例1解解二、等厚干涉二、等厚干涉 如两块平板玻璃的两个如两块平板玻璃的两个表面间构成很小的夹角表面间构成很小的夹角,即即构成一空气劈尖。构成一空气劈尖。1 2S S*M相干光的获得相干光的获得观察劈尖干涉的装置观察劈尖干涉的装置1.劈尖劈尖定量讨论干涉条纹的形成：定量讨论干涉条纹的形成：光程差的计算光程差的计算 nA反射光反射光2反射光反射光1入入射射光光(单单色色平平行行光垂直入射光垂直入射)e介质介质B 反射光存在半波损失反射光存在半波损失.+半波损失？半波损失？明纹明纹暗纹暗纹 当光程差等于波长的整数倍时，出现干涉加强的当光程差等于波长的整数倍时，出现干涉加强的现象，形成明条纹；当光程差等于半波长的奇数倍现象，形成明条纹；当光程差等于半波长的奇数倍时时,出现干涉减弱的现象，形成暗条纹。出现干涉减弱的现象，形成暗条纹。设相邻两明（暗）纹间距为设相邻两明（暗）纹间距为l相邻明纹（或暗纹）所对应的薄膜厚度之差相同相邻明纹（或暗纹）所对应的薄膜厚度之差相同为该膜内光波长的一半为该膜内光波长的一半 l e明纹明纹暗纹暗纹条纹等间距分布条纹等间距分布 例例1.1.在半导体元件生产中，为了测定硅片上在半导体元件生产中，为了测定硅片上 SiO2 薄膜薄膜的厚度，将该膜的一端腐蚀成劈尖状，用波长的厚度，将该膜的一端腐蚀成劈尖状，用波长 =589.3nm的钠光照射后，观察到劈尖上出现的钠光照射后，观察到劈尖上出现9条暗纹，条暗纹，且第且第9条在劈尖斜坡上端点条在劈尖斜坡上端点M 处。已知处。已知SiO2 的折射率的折射率n=1.46，Si的折射率为的折射率为3.42，试求，试求SiO2薄膜的厚度。薄膜的厚度。解：解：薄膜的厚度薄膜的厚度e e，由由暗纹暗纹条件条件 =2ne第第9 9条暗纹对应于条暗纹对应于k=8=8 e=(2k+1)/4n 所以所以SiOSiO2 2薄膜的厚度为薄膜的厚度为1.72 m。k=0,1,2SiOMSiO2=(2k+1）/2根据给定的根据给定的条件条件判断在劈尖上总共可以观察到多少条明纹、多判断在劈尖上总共可以观察到多少条明纹、多少条暗纹少条暗纹条件条件：、的关系 、的关系 图例图例：分束镜分束镜M显微镜显微镜 平凸透镜平凸透镜平晶平晶 一一束束单单色色平平行行光光垂垂直直照照射射到到此此装装置置上上时时，所所呈呈现现的的等等厚厚条条纹纹是是一一组组以以接接触触点点O O为为中中心心的的同同心圆环。心圆环。2.2.牛顿环牛顿环实验装置及光路实验装置及光路S.光程差光程差明纹中心明纹中心 暗纹暗纹 半径半径 依据公式依据公式 测透镜球面的半径测透镜球面的半径R：已知已知 ,测测 m、rk+m、rk，可得可得R。测波长测波长：已知已知R，测出测出m、rk+m、rk，可得可得。检验透镜球表面质量检验透镜球表面质量标准验规标准验规待测透镜待测透镜暗纹暗纹 牛顿环牛顿环的应用的应用可得可得