内容正文:
第5章
光的干涉、衍射和偏振
第1讲 描述运动的基本概念
疑难点
02 薄膜干涉
第1讲 描述运动的基本概念
1.肥皂液膜干涉现象
(1)白光的干涉图样是彩色的:因重力的作用,竖直放置的肥皂液膜上面薄、下面厚,由于不同颜色的光
的波长不同,从前后两个面反射的光,在不同的位置相互加强,换句话说,不同颜色的光对应亮条纹的位
置不同,因此看起来是彩色的。
(2)条纹是水平方向的:因为在同一水平高度处,薄膜的厚度相同,从前后两个面反射的光路程差均相同,
如果此时两反射光互相加强,则此高度水平方向各处均加强,因此,明暗相间的干涉条纹应为水平方向
的。
第1讲 描述运动的基本概念
2.薄膜干涉的应用
(1)干涉法检查平面平整度
如图甲所示,两平面之间形成一个楔形空气薄层,用单色光从上向下照射,空气层的上下两个表面反射
的两列光波发生干涉。空气层厚度相同的地方,两列波路程差相同,两列波叠加时相互加强或相互削弱
的情况也相同。如果被检查平面是平整的,得到的干涉图样必是一组平行的直条纹。
如果被检查平面某处凹陷,则对应亮条纹(或暗条纹)向薄的一侧(左)弯曲,如图乙中P条纹所示;如果某
处凸起,则对应条纹向厚的一侧(右)弯曲,如图乙中Q条纹所示。
第1讲 描述运动的基本概念
(2)增透膜
①增透膜的厚度为入射光在薄膜中波长的 (k=0,1,2,…)倍。一般镀膜的厚度都为最小值,即膜中波
长的 。
②增透膜原理:因增透膜的厚度为入射光在薄膜中波长的 ,膜的前、后两表面反射的光的路程差为 ,
所以这两列光波相互削弱,使反射光的强度大大降低。
第1讲 描述运动的基本概念
关键提醒
薄膜干涉是等厚干涉,同一条纹与一定的薄膜厚度相对应。
拓展
牛顿环
从圆心向外,空气薄膜的厚度变化越快,单位距离上出现的条纹数量越多,条纹间距会越窄,条纹越来越
密集。
第1讲 描述运动的基本概念
典例 如图甲所示,将一块平板玻璃放在另一平板玻璃上,一端用两张纸片垫起①。当某种单色光从上
向下入射后,从上往下看到的干涉条纹如图乙所示②。现若在图甲的装置中抽去一张纸片③,则当该单色
光从上向下入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹将 ( )
A.变疏 B.变密 C.不变 D.消失
A
第1讲 描述运动的基本概念
相邻亮条纹对应的空气薄膜厚度差Δd= ,而相邻亮条纹间距Δx= ,从而得出Δx= 。
思路点拨
如图所示:
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据以上分析,设劈尖的角度(上、下表面所夹的角)为θ,相邻两亮条纹间距为Δx,则有Δx= ,
抽去一张纸片后,θ减小,sin θ减小,所以Δx增大,即干涉条纹间距变大,A正确。
信息解读
①两平板玻璃间形成空气薄膜,从空气薄膜上、下表面反射的两列光是相干光。
②光程差Δs=2d,每当空气膜厚度d增加 ,Δs增加λ,故条纹间距均匀。
③劈尖角变小。
第1讲 描述运动的基本概念
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