大学物理11-4劈尖牛顿环.ppt

明纹 暗纹 倾角i相同的光线对应同一条干涉条纹 等倾干涉 厚度均匀的薄膜 明纹 暗纹 厚度d相同的地方对应同一条干涉条纹 等厚干涉 厚度不均匀的薄膜 11 1相干光11 2杨氏双缝干涉劳埃德镜11 3光程薄膜干涉11 4劈尖牛顿环11 5迈克耳孙干涉仪 第十一章光学 光的干涉 一劈尖 明纹 暗纹 1 平行于棱边的直条纹 2 棱边 为暗纹 劈尖干涉的条纹特点 3 相邻明纹 暗纹 间的厚度差 干涉条纹的移动 每一条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 4 条纹间距 明纹或暗纹 3 相邻明纹 暗纹 间的厚度差 劈尖干涉的应用 例在Si的平表面上氧化了一层厚度均匀的SiO2薄膜 为了测量薄膜厚度 将它的一部分磨成劈形 示意图中的AB段 现用波长为600nm的平行光垂直照射 观察反射光形成的干涉条纹 在图中AB段共有8条暗纹 且B处恰好是一条暗纹 求薄膜的厚度 Si折射率为3 42 SiO2折射率为1 50 解 Si折射率为3 42SiO2折射率为1 50 由于 AB段共有8条暗纹 且B处恰好是一条暗纹 暗纹 3 检验光学元件表面的平整度 例用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷 当波长为 的单色平行光垂直入射时 若观察到的干涉条纹如图所示 每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切 则工件表面与条纹弯曲处对应的部分A 凸起 且高度为 4 B 凸起 且高度为 2 C 凹陷 且深度为 2 D 凹陷 且深度为 4 例用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷 当波长为 的单色平行光垂直入射时 若观察到的干涉条纹如图所示 每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切 则工件表面与条纹弯曲处对应的部分A 凸起 且高度为 4 B 凸起 且高度为 2 C 凹陷 且深度为 2 D 凹陷 且深度为 4 4 测细丝的直径 例1波长为680nm的平行光照射到L 12cm长的两块玻璃片上 两玻璃片的一边相互接触 另一边被厚度 0 048mm的纸片隔开 试问在这12cm长度内会呈现多少条暗条纹 解 共有142条暗纹 例两块平板玻璃 一端接触 另一端用纸片隔开 形成空气劈形膜 用波长为l的单色光垂直照射 观察透射光的干涉条纹 1 设A点处空气薄膜厚度为e 求发生干涉的两束透射光的光程差 2 在劈形膜顶点处 透射光的干涉条纹是明纹还是暗纹 解 1 2 顶点处e 0 干涉加强是明条纹 二牛顿环 由一块平板玻璃和一平凸透镜组成 明纹 暗纹 牛顿环实验装置 光程差 暗纹 明纹 暗纹 从反射光中观测 中心点是暗点 从透射光中观测 中心点是亮点 3 条纹非等间距分布 条纹特点 应用 1 检测透镜质量 环外扩 要打磨中央部分 环内缩 要打磨边缘部分 2 测量光波波长 测透镜的曲率半径等 例用氦氖激光器发出的波长为633nm的单色光做牛顿环实验 测得第k个暗环的半径为5 63mm 第k 5个暗环的半径为7 96mm 求平凸透镜的曲率半径R 解 G 1 条纹为同心圆 2 各明纹处膜厚 解 2 各明纹处膜厚 2 各明纹处膜厚 由于故可观察到四条明纹 中心点介于明纹最亮和暗纹最暗之间 3 油滴展开时 当油滴展开时 条纹数减少 条纹间距变大 作业P16711 1311 1711 22