全球旧事资料 分类

d
(a)
(b)
(a)
图216
当透明薄膜的厚度与光波波长可以相比时,入射薄膜表面的光线薄满前后两个表面反射的光线发生干涉。
①等倾干涉条纹
f高中物理竞赛光学原子物理学教程第二讲物理光学
如图217所示,光线a入射到厚度为h,折射率为
1的薄膜的上表面,其反射光
线是a1,折射光线是b;光线b在下表面发生反射和折射,反射线图是b1,折射线是c1;
光线b1再经过上、下表面的反射和折射,依次得到b2、a2、c2等光线。其中之一两束
光叠加,a1、a2两束光叠加都能产生干涉现象。
a、
b光线的光程差

2ACCB
1AD

2
2

hcos

2
1htg
si
i

2
2hcos
1si
22
2hcos
2h

22
12si
2i
如果i0,则上式化简为2
2h。
由于光线在界面上发生反射时可能出现“半波损
a
a1
a2
i
DB

1
A
br
b1b2
2h
c

3
c1c2图217

失”,因此可能还必须有“附加光程差”,
2是否
需要增加此项,应当根据界面两侧的介质的折射率来决定。

1
2
3时,反射线a1、b1都是从光密介质到光疏介质,没有“半波损失”,
对于a1、a2,不需增加;但反射线b2是从光疏介质到光密介质,有“半波损失”,
因此对于c1、c2,需要增加。当
1
2
3时,反射线a1、b1都有“半波损失”,
对于a1、a2仍然不需要增加;而反射线b2没有“半波损失”,对于c1、c2仍然必须
增加。同理,当
1
2
3或
1
2
3时,对于a1、a2需要增加;对于c1、
c2不需要增加。
在发生薄膜干涉时,如果总光程等于波长的整数倍时,增强干涉;如果总光程差等
于半波长的奇数倍时,削弱干涉。
入射角i越小,光程差越小,干涉级也越低。在等倾环纹中,半径越大的圆
环对应的i也越大,所以中心处的干涉级最高,越向外的圆环纹干涉级越低。此外,从
中央外各相邻明或相邻暗环间的距离也不相同。中央的环纹间的距离较大,环纹较稀疏,
越向外,环纹间的距离越小,环纹越密集。
②等厚干涉条纹
当一束平行光入射到厚度不均匀的透明介质薄膜上,在薄膜表面上也可以产生干涉现象。由于薄膜上
下表面的不平行,从上表面反射的光线b1和从下面表反射并透出上表面的光线a1也不平行,如图218所
ab
b1
A
B
c图218
a
11
2h
3
f高中物理竞赛光学原子物理学教程第二讲物理光学
示,两光线r
好听全球资料 返回顶部