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3.42 SiO2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680 nm的平行光照射到L=12 cm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=0.048 mm的纸片隔开. 试问在这12 cm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e0 ， 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 P167 11-13 11-17 11-22,