等厚干涉
物理学术语
薄膜干涉分为两种一种叫等倾干涉,另一种称做等厚干涉。等厚干涉是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜上、下表面而形成的干涉条纹.薄膜厚度相同的地方形成同条干涉条纹,故称等厚干涉.(牛顿环和楔形平板干涉都属等厚干涉.)
简介
薄膜干涉分为两种一种叫等倾干涉,另一种称做等厚干涉。等厚干涉是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜上、下表面而形成的干涉条纹.薄膜厚度相同的地方形成同条干涉条纹,故称等厚干涉.(牛顿环和楔形平板干涉都属等厚干涉.)
实验
原理
1、当一个曲率半径很大的平凸透镜的凸面放在一片平玻璃上时,两者之间就形成类似劈尖的劈形空气薄层,当一束平行光ab入射到厚度不均匀的透明介质薄膜上,在薄膜的表面上会产生干涉现象。从上表面反射的光线b1和从下表面反射 并透射出上表面的光线a1在B点相遇,由于a1、b1有恒定的光程差,因而将在B点产生干涉。若平行光束ab垂直入射到薄膜面,即i = r = 0,薄膜厚度为d,则a1、b1的光程差为:δ= 2nd+λ/2,式中λ/2一项是由于光线从光疏介质到光密介质而产生的半波损失
2、利用牛顿环测一个球面镜曲率半径设单色平行光的波长为γ,第k级暗条纹对应的薄膜厚度为dk,考虑到下界面反射时有半波损失γ/2,当光线垂直入射时总光程差由
薄膜干涉公式求得:
R=
式中dm、dn实质上是m级与n级牛顿环的弦长。
注意事项
1.钠光灯预热。
2.调整仪器
(1)由待测透镜的凸面及平玻璃的平面组成牛顿环装置,令其处于自由状态。
(2)调整45度反射平面玻璃及显微镜的位置,使入射光近乎垂直入射,并使钠光能充满整个视场。
(3)调节目镜,看清叉丝;显微镜调焦看清干涉条纹(调整时应注意什么?)使叉丝交点大致在牛顿环的中心位置。
3.定量测量
应用
牛顿环当用平行单色光垂直照射到牛顿环仪上时,一部分光线在空气层的下表面反射,一部分光线在空气层的上表面反射,这两部分光有光程差,它们在平凸透镜的凸面附近相遇而发生干涉。当我们用显微镜从反射面来观察时,便可清楚地看到中心是一暗圆斑,而周围是许多明暗相间、间隔逐渐减小的同心环;当我们从透射面观察时,干涉环纹与反射光的干涉环纹的光强恰好互补,中心是亮斑,原来的亮环变暗环,暗环变亮环,这种干涉最早为牛顿所发现,故称为牛顿环。牛顿环是等厚干涉的例子之一。
最新修订时间:2024-04-02 16:01
目录
概述
简介
实验
参考资料