§10.5 薄膜干涉
薄膜干涉：如阳光照射下的肥皂膜，水面上的油膜，蜻蜓、蝉等昆虫的翅膀上呈现的彩色花纹，车床车削下来的钢铁碎屑上呈现的蓝色光谱等。
薄膜干涉的特点：厚度不均匀的薄膜表面上的等厚干涉和厚度均匀薄膜在无穷远出形成的等倾干涉。
一、薄膜干涉
当一束光射到两种介质的界面时，将被分成两束，一束为反射光，另一束为折射光，从能量守恒的角度来看，反射光和折射光的振幅都要小于入射光的振幅，这相当于振幅被“分割”了。
两光线 a, b 在焦平面上P 点相交时的光程差
??m(AB?BC)?AD?2necosi/
Δ取决于n1, n2, n3的性质。 1. 劈形膜
光程差：
上表面反射的反射光1光密到光疏，有半波损失；下表面反射的反射光2光疏到光密，没有半波损失（若是介质膜放在空气中，则上表面没有半波损失，下表面有半波损失）。 光程差
Δ?2ne??n?n1?2 1
干涉条件为 或者
ne?(2k?1)Δ?2ne??2k?,?(2k?1)(2k?1)k?1,2,??2,k?0,1,?明纹 暗纹 明纹 暗纹
明纹 暗纹
?2Δ?2ne?,k?0,1,?k?,?4k?1,2,?,k?0,1,? 讨论：
2k?4,k?1,2,?1 在劈形膜棱边处e=0， 2因而形成暗纹。 2 相邻两条明纹(或暗纹)在劈形膜表面的距离。
L?2nek?1?????2?(k?1)?Δe?ek?1?ek??2n2nek??2?k?L ?2nsin?ΔeL??2n?3、干涉条纹的移动
每一条纹对应劈尖内的一个厚度，当此厚度位置改变时，对应的条纹随之移动
应用：1）用劈形膜干涉测量薄片厚度
h???tan??hDFG1?D2nLDG2 2
2)比较两个块规 标准 块规
? 待测块规平晶 平晶 ? Δh 待测样品石英环 3）检验光学元件表面的平整度
二、牛顿环 1 装置
2 光程差 平凸透镜 平晶 暗环 分束镜M 测量 显微镜 b'?h?a?b2 干涉膨胀仪 ?hb ·o ? R r S . 平凸透镜 平晶 e ? o 牛顿环 3
第五节 薄膜干涉
