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膜的上表面时,一部分反射(图中光束1),另一部分透射继续前进达到下表面并在下 表面再次发生反射和折射(图中光束2)。1、2两束光是从同一束光分出来的,因而它 们具有相干性。光束2在薄膜内多走了一个来回,所以当1、2两束光相遇时,它们之 间就有了一个光程差。若恰等于半波长的奇数倍,相遇时振动方向相反,振动合 成时振幅相抵消,即两波叠加发生相消干涉,在两波相遇处形成暗纹:若恰等于的 偶数倍,则发生相长干涉,形成亮纹。如果两波的光程差既不等于的奇数倍,又不等 于偶数倍,则叠加后的光强介于最亮和最暗之间,光强随6而不同。可见明、暗条纹 之间没有分界线,光强是逐渐变化的。 干涉场中某点的光强取决于光程差,而光程差与薄膜厚度有关,所以干涉条纹恰描 绘出薄膜的等厚线,同一条(级)干涉条纹对应于薄膜厚度相同处的轨迹,故称为等厚 ,牛顿环和劈形膜干涉都是由振幅分割法产生的干涉,并且是在膜的厚度相同 的地方产生同一级干涉条纹,因此称为等厚干涉。 形成等厚干涉的条件是:①薄膜厚度(或折射率)不均匀。②光从垂直方向入射 到薄膜上并在垂直于薄膜的方向上观察。 2.利用牛顿环测量平凸透镜的曲率半径 将一诱镜的凸面向下置于一平面玻璃上(图22),其中心良好接触,于是在透镜 下表面与平面玻璃上表面之间形成一个由中心向边缘逐渐增厚的空气薄层(即空气薄 膜),该空气薄膜的等厚线是一些同心圆。当光垂直入射到空气薄膜上,并迎着反射光 向薄膜看去,就可以看到薄膜上不等间距的同心圆环条纹。若入射光是单色光,圆环是 明暗相间的(图2-3):若入射光是白光,则条纹是彩色的,中心部分犹如彩虹。 图2-2牛顿环装置 图2-3牛 如图24,若第k级干涉圆环的半径为,对应空气薄膜的厚度为,由图2-4的几何 关系可知: 式中R是透镜凸面AOB的曲率半径,且>。 故忽略上式中的,得到」 (2-1 由于干涉暗纹是出现在薄膜厚度等于半波长的 整数 倍的那些地方,即 图24R和的关系 膜的上表面时,一部分反射(图中光束 1),另一部分透射继续前进达到下表面并在下 表面再次发生反射和折射(图中光束 2)。1、2 两束光是从同一束光分出来的,因而它 们具有相干性。光束 2 在薄膜内多走了一个来回,所以当 1、2 两束光相遇时,它们之 间就有了一个光程差 。若 恰等于半波长 的奇数倍,相遇时振动方向相反,振动合 成时振幅相抵消,即两波叠加发生相消干涉,在两波相遇处形成暗纹;若 恰等于 的 偶数倍,则发生相长干涉,形成亮纹。如果两波的光程差既不等于 的奇数倍,又不等 于 偶数倍,则叠加后的光强介于最亮和最暗之间,光强随δ而不同。可见明、暗条纹 之间没有分界线,光强是逐渐变化的。 干涉场中某点的光强取决于光程差,而光程差与薄膜厚度有关,所以干涉条纹恰描 绘出薄膜的等厚线,同一条(级)干涉条纹对应于薄膜厚度相同处的轨迹,故称为等厚 干涉条纹。牛顿环和劈形膜干涉都是由振幅分割法产生的干涉,并且是在膜的厚度相同 的地方产生同一级干涉条纹,因此称为等厚干涉。 形成等厚干涉的条件是 :薄膜厚度(或折射率)不均匀。光从垂直方向入射 到薄膜上并在垂直于薄膜的方向上观察。 2.利用牛顿环测量平凸透镜的曲率半径 将一透镜的凸面向下置于一平面玻璃上(图 2-2),其中心良好接触,于是在透镜 下表面与平面玻璃上表面之间形成一个由中心向边缘逐渐增厚的空气薄层(即空气薄 膜),该空气薄膜的等厚线是一些同心圆。当光垂直入射到空气薄膜上,并迎着反射光 向薄膜看去,就可以看到薄膜上不等间距的同心圆环条纹。若入射光是单色光,圆环是 明暗相间的(图 2-3);若入射光是白光,则条纹是彩色的,中心部分犹如彩虹。 如图 2-4,若第 k 级干涉圆环的半径为 ,对应空气薄膜的厚度为 ,由图 2-4 的几何 关系可知: 式中 R 是透镜凸面 AOB 的曲率半径,且 >> 。 故 忽 略 上 式 中 的 ,得到 : (2-1) 由于干涉暗纹是出现在薄膜厚度等于半波长的 整数 倍的那些地方,即 图 2-2 牛顿环装置 图 2-3 牛顿环干涉条纹 图 2-4 R 和 的关系
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