当前位置 - 股票行情交易網 - 股票行情 - 薄膜幹涉

薄膜幹涉

薄膜幹涉把金屬絲圓環在肥皂液裏蘸壹下,環上就形成壹層肥皂液薄膜.用單色光照射薄膜,薄膜上就產生明暗相間的幹涉條紋(圖6-4).產生這種現象是由於照射到膜上的光會從膜的前表面和後表面分別反射回來,形成兩列波(分別如圖中的實線和虛線所示),這兩列波是由同壹入射波產生的,因此頻率相同,相差恒定,能夠產生幹涉.豎立的肥皂薄膜在重力作用下成為上薄下厚的楔形,在薄膜的某些地方,反射回來的兩列波恰好波峰和波峰(或者波谷和波谷)疊加,光振動加強,產生亮條紋;在另外壹些地方,恰好波峰和波谷疊加,光振動削弱,產生暗條紋.這就是薄膜幹涉的原因.肥皂泡在太陽光照耀下會出現彩色的條紋,也是由薄膜幹涉產生的.白光中每種色光的波長不同,所以在薄膜某壹厚度的地方,某壹波長的反射光互相加強,就出現這種色光的亮紋;在另壹厚度的地方,另壹波長的反射光互相加強,就出現另壹色光的亮紋.這樣,在薄膜上就出現了不同顏色的條紋.檢查精密零件的表面質量各種精密零件,例如光學元件,對表面加工的質量要求很高,壹般精度要求在幾分之壹光波波長之內.這樣的表面需要用幹涉法來檢驗.如果被檢查的表面是壹個平面,可以在它的上面放壹個透明的標準樣板,並在壹端墊壹薄片,使樣板的標準平面和被檢查的平面間形成壹個劈形的空氣薄層(圖6-5甲).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波,於是從反射光中就會看到幹涉條紋.如果被測表面是平的,產生的幹涉條紋就是壹組平行的直線;如果被測表面某些地方不平,產生的幹涉條紋就要發生彎曲(圖6-5乙).從幹涉條紋彎曲的方向和程度還可以了解被測表面的不平情況.這種測量的精度可達10-6厘米.

增透膜現代光學裝置,如攝影機、電影放映機、潛水艇的潛望鏡等,都是由許多透鏡和棱鏡組成的.光進入這些裝置時,在每個鏡面上都有壹部分光被反射,使得通過裝置的光減少,結果成的像就不清晰.計算表明,如果壹個裝置中包含有六個透鏡,那麽將有50%左右的光被反射.為了減少光在元件表面上的反射損失,提高成像的質量,可在元件表面塗上壹層透明薄膜(壹般用氟化鎂).當薄膜厚度是入射光在薄膜介質中波長的 時,在薄膜的兩個面上反射的光,路程差恰好等於半個波長,因而互相抵消,這就大大減少了光的反射損失,增強了透射光的強度.這種薄膜叫做增透膜.在通常情況下入射光為白光,增透膜的厚度只能使壹定波長的光反射時互相抵消,不可能使白光中的所有波長的光都互相抵消.在選擇增透膜的厚度時,壹般是使光譜中部的綠光在垂直入射時互相抵消,因為人的視覺對這種光最敏感.這時光譜邊緣部分的紅光和紫光並沒有完全抵消,所以塗有增透膜的光學鏡頭呈淡紫色

首先這個檢測方法是應用的薄膜(劈尖)發生等厚幹涉原理,妳懂的吧?首先物理原理妳先懂了我才能用數學方法給妳講啊!

由於這個劈尖的頂角很小,因此可認為平行光線垂直射向上面和下面。

發生幹涉的光線是在上表面反射的光和在上表面經折射後在下表面反射回的光線

由於頂角很小,折射幾乎不改變方向,可認為光直線射下

於是光程差等於入射點處的劈尖厚度的兩倍(高考不考慮半波損失,競賽要考慮,但這會時得出的結論相反,就是該暗的的地方亮,該亮的地方暗,不改變條紋形狀)

就是光程差δ=2d,δ為介質中半波長的偶數倍處為亮紋,奇數倍處為暗紋。

可見,這裏的幹涉特點是:幹涉條紋分布只與介質厚度有關,同壹個厚度對應同壹級條紋,因此稱為等厚幹涉。

就是幹涉條紋應該是介質厚度相等的點的軌跡,當平面平整時,厚度均勻變化,條紋為直線。當下面被測面有壹凹的話,條紋是等厚的點的軌跡,凹就是厚度增加,於是這裏的厚度等於比此處遠離劈棱處(厚度為0的地方)的地方的厚度,遠離劈棱的地方的軌跡偏到這裏來,總體情況就是:條紋向劈棱方向偏。

若有壹凸也就知道了吧,向遠離劈棱的方向偏。

重點抓住:等厚幹涉,同壹個厚度對應同壹級條紋。