等厚干涉

1、光的等厚干涉實(shí)驗(yàn)光的等厚干涉實(shí)驗(yàn)等厚干涉是薄膜干涉的一種。當(dāng)薄膜層的上下表面有一很小的傾角時(shí)，從光源發(fā)出的光經(jīng)上下表面的反射后在上表面附近相遇時(shí)產(chǎn)生干涉，并且厚度相同的地方形成同一干涉條紋，這種干涉就叫做等厚干涉。其中牛頓環(huán)和劈尖是等厚干涉最典型的例子。光的等厚干涉原理在生產(chǎn)實(shí)踐中具有廣泛的應(yīng)用，它可用于檢測(cè)透鏡的曲率，測(cè)量光波波長(zhǎng)，精確地測(cè)量微小長(zhǎng)度厚度和角度，檢驗(yàn)物體表面的光潔度、平整度等。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?1)觀察等厚干涉

2、現(xiàn)象，了解等厚干涉特點(diǎn)；(2)學(xué)習(xí)利用干涉現(xiàn)象測(cè)量平凸透鏡的曲率半徑和微小厚度；（3）學(xué)會(huì)用逐差法處理數(shù)據(jù)二、二、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理1.牛頓環(huán)牛頓環(huán)是把一塊曲率半徑相當(dāng)大的平凸透鏡的凸面放在一塊光學(xué)平板玻璃上，那么在它們之間形成從中心向四周逐漸增厚的空氣薄膜，離中心點(diǎn)等距離處厚度相同。當(dāng)一束單色光垂直射入時(shí)，入射光在空氣層上下兩表面反射，且在上表面相遇產(chǎn)生干涉。其干涉圖樣是以玻璃接觸點(diǎn)為中心的一組明暗相間的圓環(huán)設(shè)入射光是波長(zhǎng)為λ的單色光，

3、第k級(jí)干涉條紋的半徑為，該處空氣膜的厚度為e，上下表kr面反射光的光程差為（式中22????ne是由于光線在平板玻璃面上2?反射時(shí)光從光疏媒質(zhì)射到光密媒質(zhì)，又從光密媒質(zhì)反射回到光疏媒質(zhì)，發(fā)生半波損失引起的由于空氣的折射率近似為1，則22????e產(chǎn)生明、暗環(huán)的干涉條件為明條紋公式??ke????22當(dāng)有平行光垂直照射時(shí)，空氣薄層上下表面反射光產(chǎn)生干涉，從而形成明暗交替的干涉條紋顯然，劈尖薄膜上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉的光程差為2(2

4、1)k01222ek?????????時(shí)，干涉條紋為暗紋與k級(jí)暗條紋對(duì)應(yīng)的薄膜厚度為：2kek??兩相鄰暗條紋所對(duì)應(yīng)的空氣膜厚度差為：21????kkee如果有兩玻璃板交線處到細(xì)絲處的劈尖面上共有N條干涉條紋，則紙片的直徑D為)2(?ND?由于數(shù)目很大，實(shí)驗(yàn)測(cè)量不方便，可先測(cè)10條條紋間距，再測(cè)出兩玻璃交線N處至細(xì)絲的距離，則LLLN1010?105LLD????已知入射光波長(zhǎng)，就可計(jì)算出薄片的厚度。?D三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與