1、第二十二章第二十二章光光 的的 干干 涉涉Interference of Light本章主要内容本章主要内容22-122-122-122-1 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉22-222-222-222-2 相干光和非相干光相干光和非相干光22-522-522-522-5 光程光程 光程差光程差22-622-622-622-6 薄膜干涉(一)等厚条纹薄膜干涉(一)等厚条纹22-722-722-722-7 薄膜干涉(二)等倾条纹薄膜干涉(二)等倾条纹22-822-822-822-8 Michelson干涉仪干涉仪22-322-322-322-3,22-422-422-422-4 空间相干性和时间相干性空
2、间相干性和时间相干性第二十二章第二十二章 光的干涉光的干涉光光光光(一般指(一般指可见光可见光可见光可见光)是一定频率范围内的电磁波。)是一定频率范围内的电磁波。频率:频率:波长:波长:单色光单色光单色光单色光只含有单一频率成分的光。只含有单一频率成分的光。颜色与频率对应颜色与频率对应复色光复色光复色光复色光含有多种频率成分的光。含有多种频率成分的光。颜色较复杂颜色较复杂干涉干涉干涉干涉现象现象满足一定条件的两列波在空间重叠,在满足一定条件的两列波在空间重叠,在重叠区域内,由于波的叠加而形成强度或加强或减弱的空重叠区域内,由于波的叠加而形成强度或加强或减弱的空间分布,且这种强弱分布是稳定的。间
3、分布,且这种强弱分布是稳定的。干涉是波动的普遍特性,机械波、电磁波都有。干涉是波动的普遍特性,机械波、电磁波都有。光的干涉光的干涉光的干涉光的干涉是指作为电磁波的光波所产生的干涉。是指作为电磁波的光波所产生的干涉。22-1 22-1 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉Youngs Double-slit InterferenceT.Young的实验装置:的实验装置:在光的本质是电磁波被确认(在光的本质是电磁波被确认(1919世纪中叶)之前,波动世纪中叶)之前,波动光学就已经发展起来了(自光学就已经发展起来了(自18011801年)。在此之前关于光的本年)。在此之前关于光的本质的问题在理论上一直争论不休。
4、质的问题在理论上一直争论不休。18011801年年 T.Young 的干涉实验第一次从实验上为光的波的干涉实验第一次从实验上为光的波动本质提供证据。动本质提供证据。微粒说微粒说 波动说波动说杨氏双缝实验的历史背景:杨氏双缝实验的历史背景:返回返回线光源线光源柱面波柱面波设以波长为设以波长为 的单色光作为光源,双缝间距为的单色光作为光源,双缝间距为d,双缝到,双缝到观察屏的距离为观察屏的距离为D。考察屏上坐标为。考察屏上坐标为x的的P点处的干涉情况:点处的干涉情况:杨氏双缝实验的理论分析:杨氏双缝实验的理论分析:P 和和 视为同频、同相的光源,设它们在视为同频、同相的光源,设它们在P点引起的振动
5、点引起的振动振幅为振幅为 和和 (视为简谐波),合成后的振幅为(视为简谐波),合成后的振幅为 返回返回相邻明相邻明/暗条纹的间距:暗条纹的间距:查看查看暗条纹:暗条纹:明条纹:明条纹:k 称为明条纹的级次称为明条纹的级次.的明条纹称为零级明纹或中央明纹的明条纹称为零级明纹或中央明纹.分别称为第分别称为第1 1级级,第第2 2级级明纹明纹.波程差为其它值的各点波程差为其它值的各点,光强介于最明和最暗之间。光强介于最明和最暗之间。观察屏上光强随空间的分布:观察屏上光强随空间的分布:xOI4I1xOI明纹最亮处的光强为明纹最亮处的光强为 ,暗纹最暗处的为暗纹最暗处的为 。条纹明暗对比鲜明条纹明暗对比
6、鲜明.,条纹对比差。条纹对比差。引入引入衬比度衬比度衬比度衬比度:如果如果白光入射白光入射:xOI4I11级 2级3级4级光谱光谱零级白条纹零级白条纹表明相邻明纹表明相邻明纹(或暗纹或暗纹)的间距和波长成正比的间距和波长成正比.因此因此,如果用白光做实验如果用白光做实验,则除了中央明纹的中部因各单则除了中央明纹的中部因各单色光重合而显示为白色外色光重合而显示为白色外,其它各级明纹将因不同其它各级明纹将因不同色光的波长不同色光的波长不同,它们的极大所出现的位置错开而它们的极大所出现的位置错开而变成彩色的变成彩色的,并且各种颜色级次稍高的条纹将发生并且各种颜色级次稍高的条纹将发生重叠以致模糊一片分
7、不清条纹了重叠以致模糊一片分不清条纹了.例例1:在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可:在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是(以采取的办法是()A)使屏靠近双缝使屏靠近双缝 B)使两缝的间距变小使两缝的间距变小C)把两缝的宽度稍微变窄把两缝的宽度稍微变窄 D)改用波长较小的单色光源改用波长较小的单色光源B例例2:在双缝干涉实验中,双缝间距为在双缝干涉实验中,双缝间距为d,双缝到屏的距离为,双缝到屏的距离为D,测得中央零级条纹与第五级明纹之间的距离为测得中央零级条纹与第五级明纹之间的距离为x,则入射光的波,则入射光的波长为长为 xd/5D 。提示:提示:22-
8、2 22-2 相干相干光和光和非相干非相干光光Coherent Light and Non-coherent Light1.1.相干光与非相干光相干光与非相干光两列波干涉,本质上是两波在相遇区域的每一点引起的两列波干涉,本质上是两波在相遇区域的每一点引起的振动的合成。不同位置的合成振动振幅不同,但振动的合成。不同位置的合成振动振幅不同,但不应随时间不应随时间变化变化!这就要求两列波满足相干条件:!这就要求两列波满足相干条件:并非所有的光源都能满足这些条件。并非所有的光源都能满足这些条件。杨氏双缝实验能满足,普通白炽灯不能。为什么?杨氏双缝实验能满足,普通白炽灯不能。为什么?频率相同频率相同振动
9、方向相同振动方向相同 相位差恒定相位差恒定 保证了强弱分布稳定。保证了强弱分布稳定。恒定,要求恒定,要求 和和 的相的相差差 不随时间变化。不随时间变化。相干条件相干条件相干条件相干条件普通单色普通单色光源的频率光源的频率基本相同基本相同 普通光源的发光普通光源的发光特点特点 原子发光原理原子发光原理定态定态 能级能级基态基态 激发态激发态自发辐射自发辐射 跃迁跃迁光子光子 波列波列波列波列及其随机性及其随机性单个波列特点:单个波列特点:一定频率一定频率 固定振动方向固定振动方向 有限长度有限长度波列之间的随机性:波列之间的随机性:频率频率和和振动方向振动方向不确定不确定 长度长度和和间隔间隔
10、不确定不确定 不论是否同一原子所发不论是否同一原子所发 相干光的获得相干光的获得 结论结论由由于于波波列列之之间间的的随随机机性性,普普通通光光源源上上的的不不同同原原子子发发出出的的光光波波,即即使使频频率率和和振振动动方方向向相相同同,也也不不可可能能有有恒恒定定的的相相差。因此,差。因此,普通光源所发的光是非相干光。普通光源所发的光是非相干光。只有光源上只有光源上同一原子同一次同一原子同一次发出的发出的波列才可能相干。波列才可能相干。必须将同一原子同一次发出的光分成两部分。必须将同一原子同一次发出的光分成两部分。分振幅法分振幅法分振幅法分振幅法:把同一波列分成几部分,再使得其中两部分相遇
11、把同一波列分成几部分,再使得其中两部分相遇。把同一波列分成几部分,再使得其中两部分相遇。把同一波列分成几部分,再使得其中两部分相遇。分分分分波面法波面法波面法波面法:使得同一波阵面上的两波列相遇。使得同一波阵面上的两波列相遇。使得同一波阵面上的两波列相遇。使得同一波阵面上的两波列相遇。相干相干相干相干分波面法分波面法分波面法分波面法分振幅法分振幅法分振幅法分振幅法Fresnel双面镜双面镜分波面法实例:分波面法实例:杨氏双缝实验等杨氏双缝实验等 反射的波阵面可认为是虚反射的波阵面可认为是虚光源光源S1发出的。类似于杨氏发出的。类似于杨氏,S和和S1构成两个构成两个反相反相反相反相的相干光源,
12、的相干光源,因为因为半波损失半波损失。查看查看Lloyd面镜面镜 屏与面镜接触,接触处为暗屏与面镜接触,接触处为暗条纹。条纹。r1r2查看查看 薄膜干涉薄膜干涉肥皂泡、水表面的油膜呈现彩色图案,光学仪器、眼肥皂泡、水表面的油膜呈现彩色图案,光学仪器、眼镜的镀膜镜片,都是白光在产生薄膜干涉的结果。镜的镀膜镜片,都是白光在产生薄膜干涉的结果。分振幅法分振幅法分束板(半分束板(半反半透镜)反半透镜)例:在双缝干涉实验中屏幕上点例:在双缝干涉实验中屏幕上点P处是明条纹,若将缝处是明条纹,若将缝S2盖住,盖住,并在并在S1S2的垂直平分面处放一面反射镜的垂直平分面处放一面反射镜M,如图所示,此时(,如图
13、所示,此时()BA)点点P处仍为明条纹处仍为明条纹B)点点P处为暗条纹处为暗条纹C)不能确定点不能确定点P处是明条纹还是暗条纹处是明条纹还是暗条纹D)无干涉条纹无干涉条纹返回返回22-5 22-5 光程光程 光程差光程差Optical Path and Difference of Optical Paths 沿光的传播方向光振动的相位逐点落后。以沿光的传播方向光振动的相位逐点落后。以 表示光在表示光在介质中的波长,则通过路程介质中的波长,则通过路程 r 时,光振动相位落后的值为时,光振动相位落后的值为 同一束光在不同介质中传播时,频率不变而波长不同。同一束光在不同介质中传播时,频率不变而波长不
14、同。光程光程光程光程光传播的几何路程与折射率的乘积,光传播的几何路程与折射率的乘积,。光程差光程差光程差光程差两束光波之间的光程的差值。两束光波之间的光程的差值。光在真空中的波长光在真空中的波长光在某介质中的波长光在某介质中的波长n 某介质的折射率某介质的折射率 引入了引入了光程差光程差的概念就可以计算光经过的概念就可以计算光经过不同介质不同介质时引起时引起的相位差的相位差。如果两相如果两相干光通过干光通过,则在相遇点的相位差,则在相遇点的相位差:介质介质 ,几何路程,几何路程介质介质 ,几何路程,几何路程相位差相位差光程差光程差对于对于同相同相的的相干光源相干光源,:光在真空中的波长光在真空
15、中的波长说明:说明:研究光干涉问题,归结为分析两束光在相遇点的光研究光干涉问题,归结为分析两束光在相遇点的光程差。程差。例如例如,计算图中光通过路程计算图中光通过路程 r1 和和 r2 在在P点的相差。点的相差。nS1S2r1r2dP解:解:相差相差如果如果 ,对应相位差为对应相位差为如果如果 ,对应相位差为对应相位差为相长相长(明明)相消相消(暗暗)透镜成像不带来附加的透镜成像不带来附加的光程差光程差透镜透镜的等光程性。的等光程性。ABCA、B、C 在同一波阵面上,相位相等。在同一波阵面上,相位相等。各条光线的光程相等。各条光线的光程相等。ABCF相位差相等。相位差相等。例例 在杨氏双缝实验
16、装置的一条狭缝后面覆盖一块透明的折射率在杨氏双缝实验装置的一条狭缝后面覆盖一块透明的折射率为为 1.58 的云母片,如图所示。这时零级明条纹移到原来第的云母片,如图所示。这时零级明条纹移到原来第7 7级明纹的位级明纹的位置上。已知入射置上。已知入射光光波长波长 =550nm,问此云母片的厚度?,问此云母片的厚度?P解解:零零级级明明纹纹上上移移还还是是下下移?移?假假设设P点点为为新新的的零零级级明明纹纹位位置置。该该处处两两相相干干光光的的光光程程差:差:P点在点在O点上方该式可以等于零。因此零级明纹上移。点上方该式可以等于零。因此零级明纹上移。22-6 22-6 薄膜干涉薄膜干涉(一一)等
17、厚条纹等厚条纹 Film Interference(1)Equal Thickness Fringes1.1.薄膜干涉的光程差薄膜干涉的光程差设设薄薄膜膜上上某某点点的的膜膜厚厚为为e,波波长长为为 的的单单色色光光以以一一定定的的倾倾角角入入射射膜膜的的上上表表面面,入入射射角角和和折折射射角角分分别别为为i和和r。n1,n2和和n3分分别别为为上上方方介介质质、薄薄膜膜和和下下方方介介质质的的折折射射率率。则则反反射射的两束相干光的光程差为的两束相干光的光程差为 薄膜干涉薄膜干涉当当 或或 时,时,无无附加光程差;附加光程差;当当 或或 时,时,有有附加光程差。附加光程差。当光由当光由n
18、较小的介质入射到较小的介质入射到n 较大的介质时较大的介质时,反射光存在半波损失。反射光存在半波损失。其中其中 为为附加光程差附加光程差附加光程差附加光程差,由半,由半波损失所带来的。波损失所带来的。光疏介质光疏介质光疏介质光疏介质 光密介质光密介质光密介质光密介质推导推导查看查看分束板分束板2.2.两种典型薄膜两种典型薄膜干涉条纹干涉条纹入入射射光光为为平平行行光光时时,光光程程差差只只与与膜膜厚厚有有关关,相相同同厚厚度度的的地地方方呈呈现现同同一一级级干干涉涉条条纹,称为纹,称为等厚干涉条纹等厚干涉条纹等厚干涉条纹等厚干涉条纹。如如果果膜膜厚厚均均匀匀,入入射射光光为为扩扩展展光光源源,
19、光光程程差差只只与与入入射射角角有有关关,相相同同倾倾角角的的光光对对应应同同一一级级干干涉涉条条纹纹,称称为为等等等等倾干涉条纹倾干涉条纹倾干涉条纹倾干涉条纹。分束板分束板屏幕屏幕扩扩展展光光源源劈劈劈劈尖尖尖尖上上表表面面和和下下表表面面交交角角很很小小的的介介质薄膜。质薄膜。棱棱 劈尖角劈尖角 设设波波长长为为 的的单单色色光光垂垂直直照照射射到到劈劈尖尖的的表表面面,上上下下表表面面的的反反射射光光在在其其上上表表面面附附近近相相遇遇,而而发发生生干干涉涉。两两束束反反射射光光在在 A 点处的光程差为点处的光程差为e21A3.3.劈尖和牛顿环劈尖和牛顿环等厚干涉实例等厚干涉实例明条纹条
20、件:明条纹条件:暗条纹条件:暗条纹条件:显显然然,劈劈尖尖上上表表面面的的任任意意点点A处处是是明明还还是是暗暗条条纹纹是是由由膜膜厚厚 e 决决定定的的。而而上上表表面面等等厚厚的的点点构构成成的的是是一一些些平平行行于于棱棱边边的的直直线线,因此干涉条纹是一些因此干涉条纹是一些与棱边平行的明暗相间的直条纹。与棱边平行的明暗相间的直条纹。棱棱 劈尖角劈尖角 同一条等厚线上,同一条等厚线上,就形成同一级次的一条干涉条纹。称就形成同一级次的一条干涉条纹。称为为等厚条纹等厚条纹等厚条纹等厚条纹.k:条纹的级次条纹的级次劈尖干涉条纹的劈尖干涉条纹的特征特征特征特征:(:(:(:(空气中的劈尖空气中的
21、劈尖空气中的劈尖空气中的劈尖)1.平行于棱的、明暗相间的直条纹。平行于棱的、明暗相间的直条纹。属于等厚条纹。属于等厚条纹。3.相邻明纹或暗纹是相邻明纹或暗纹是等间距的等间距的.2.在在棱边棱边处处,e=0,两反射光两反射光 光程差为光程差为 ,形成形成o级级暗暗条纹条纹,越向外级次越高,越向外级次越高.对于相邻的两对于相邻的两条明条纹条明条纹:劈尖角劈尖角 棱棱对于相邻的两对于相邻的两条明条纹条明条纹:,L,棱角愈小,干涉条纹分布就愈稀疏;棱角愈小,干涉条纹分布就愈稀疏;相邻明(或暗)条纹相邻明(或暗)条纹的对应膜厚的差:的对应膜厚的差:相邻明(或暗)条纹的间距为相邻明(或暗)条纹的间距为L
22、是一定的,劈尖干涉直条纹是是一定的,劈尖干涉直条纹是等间距的等间距的。4.5.当用白光照射时,将看到由劈尖边缘逐渐分开的彩色直条纹当用白光照射时,将看到由劈尖边缘逐渐分开的彩色直条纹。劈尖干涉的应用:劈尖干涉的应用:光学平面光学平面待测面待测面 表面平整度的表面平整度的检验检验 利用空气劈尖利用空气劈尖测量细丝直径测量细丝直径已知入射光的波长已知入射光的波长,然后测出然后测出条纹间距条纹间距 L,利用利用如果工件的待测表面是平的如果工件的待测表面是平的,等厚条纹应为平行于棱边的等厚条纹应为平行于棱边的直条纹;现在条纹有局部弯向棱边直条纹;现在条纹有局部弯向棱边,说明在工件表面的相说明在工件表面
23、的相应位置处有一条垂直棱边的不平的纹路应位置处有一条垂直棱边的不平的纹路.可求出可求出 ,从而得到从而得到 .牛顿环牛顿环牛顿环牛顿环由球面和平面构成的轴对称状由球面和平面构成的轴对称状空气薄膜所形成的干涉条纹。空气薄膜所形成的干涉条纹。目镜目镜干涉装置如图所示干涉装置如图所示:BA平平玻玻璃璃B,平平凸凸透透镜镜A(曲曲率率半半径径R很很大大);A,B之之间间形形成成薄薄的的轴轴对对称称状状的的空空气气层层;当当单单色色平平行行光光垂垂直直入入射射于于平平凸凸透透镜镜时时,在在透透镜镜表表面面下下可可以以观观察察到到一一组组干干涉涉条条纹纹,称为称为牛顿环牛顿环.理论分析理论分析:当平行光垂
24、直入射后,在空气层的上下表面形成两束反射光。当平行光垂直入射后,在空气层的上下表面形成两束反射光。它们在平凸透镜下表面处相遇发生干涉,光程差为它们在平凸透镜下表面处相遇发生干涉,光程差为形成明环的条件形成明环的条件:形成暗环的条件形成暗环的条件:(1)(2)由厚度决定,所以牛顿环也是一种等由厚度决定,所以牛顿环也是一种等厚干涉。又由于空气层的等厚线是以接厚干涉。又由于空气层的等厚线是以接触点为中心的同心圆,所以触点为中心的同心圆,所以干涉条纹成干涉条纹成明暗相间的环。明暗相间的环。考察某一级环的半径考察某一级环的半径 r.在在 r 和和 R 为两边的直角三角形中为两边的直角三角形中,e 很小,
25、于是很小,于是由由(1)式和式和(2)式求得式求得 e 代入上式代入上式,可得可得明环半径为明环半径为:暗环半径为暗环半径为:返回返回暗环半径为暗环半径为:所以牛顿环越向外越密所以牛顿环越向外越密.牛顿环牛顿环的的特征特征:同心的圆环状条纹;中心为暗斑;越向外越密同心的圆环状条纹;中心为暗斑;越向外越密.属等厚条纹。属等厚条纹。内环级次低外环级次高,中心为零级内环级次低外环级次高,中心为零级.透射的牛顿环与反射的互补透射的牛顿环与反射的互补,即反射光为明环处即反射光为明环处,透射光为暗环。透射光为暗环。对上式的对上式的 r 求求 k 的微分的微分令令 ,r(越向外越向外),相邻两暗环,相邻两暗
26、环的距离的距离 。中心处中心处 例例 选选用用波波长长 的的光光,照照相相机机镜镜头头玻玻璃璃 n3=1.5,其其上上涂涂一一层层 n2=1.38 的的氟氟化化镁镁薄薄膜膜,光光线线垂垂直直入入射射。问问:若若要要使使在在氟氟化化镁镁上上、下下表表面面反反射的光干涉相消射的光干涉相消,薄膜至少应多厚?薄膜至少应多厚?增透膜增透膜增透膜增透膜通过在玻璃(透镜等器件)表面镀薄膜(通过在玻璃(透镜等器件)表面镀薄膜(CaF2,MgF2,CsF3)的方法,来增加光能的透过率。)的方法,来增加光能的透过率。干涉相消的条件是:干涉相消的条件是:解解:因为:因为 ,两束反射,两束反射光的光程差为光的光程差为
27、因而因而氟化镁薄膜的最小厚度应为氟化镁薄膜的最小厚度应为 由于反射光相消,而能量守恒由于反射光相消,而能量守恒,所以透射光加强,这样所以透射光加强,这样的膜叫的膜叫增透膜增透膜。而加强反射光的膜叫。而加强反射光的膜叫增反膜增反膜.22-7 22-7 薄膜干涉薄膜干涉(二二)等倾条纹等倾条纹 Film Interference(2)Equal Inclination Fringes分束板分束板屏幕屏幕扩扩展展光光源源等倾条纹等倾条纹 海丁环海丁环1.1.实验光路与条纹实验光路与条纹厚度均匀的薄膜厚度均匀的薄膜2.2.光程差光程差单色光单色光,i,厚度均匀的薄膜厚度均匀的薄膜,两束,两束反射光和是
28、平行的,为了在有限反射光和是平行的,为了在有限远处观察干涉条纹,使用透镜,和远处观察干涉条纹,使用透镜,和将相交于焦平面上一点而发生干将相交于焦平面上一点而发生干涉。涉。1和和2的光程差为的光程差为P12i显然,显然,光程差决定于倾角光程差决定于倾角i。即。即倾角倾角 i 相同的光线相同的光线入射到厚度均入射到厚度均匀的平膜上,所产生的两束反射光有相等的光程差,因而倾角匀的平膜上,所产生的两束反射光有相等的光程差,因而倾角相同的入射光线产生的干涉情况一样。这样形成的干涉条纹称相同的入射光线产生的干涉情况一样。这样形成的干涉条纹称为为等倾干涉条纹等倾干涉条纹分束板分束板屏幕屏幕扩扩展展光光源源先
29、考虑先考虑发光面上一点发光面上一点发出发出的光线,这些光线组成不的光线,这些光线组成不同的同的圆锥面圆锥面,同一圆锥面,同一圆锥面上的光线以相同的倾角入上的光线以相同的倾角入射到膜表面上,它们各自射到膜表面上,它们各自的反射线经透镜会聚后应的反射线经透镜会聚后应分别相交于焦平面上的同分别相交于焦平面上的同一个圆周上一个圆周上因此,形成的等倾条纹是一组因此,形成的等倾条纹是一组明暗相间的同心圆环明暗相间的同心圆环.返回返回 由由于于方方向向相相同同的的平平行行线线将将被被透透镜镜会会聚聚到到焦焦平平面面上上同同一一点点,而而与与光光线线从从何何处处来来无无关关,所所以以由由光光源源上上不不同同点
30、点发发出出的的光光线线,凡凡有有相相同同倾倾角角的的,它它们们形形成成的的干干涉涉环环将将重重叠叠在在一一起起,总总光光强强为为各各个个干干涉涉环环光光强强的的非非相相干干相相加加,明明暗暗对对比比更更鲜鲜明明1 2 31 2 34 4 5 5等倾条纹的等倾条纹的特征特征:薄膜厚度薄膜厚度 e 一定时一定时:i(),r,k.内环级次高,外环级次低;内环级次高,外环级次低;内环条纹稀,外环内环条纹稀,外环条纹条纹密。密。对上式两边求微分:对上式两边求微分:令令 ,就可得相邻两环的角间距为就可得相邻两环的角间距为越靠近边缘越靠近边缘,i ,r,等倾条纹的角间距变小等倾条纹的角间距变小,因而因而条纹
31、越条纹越来越密来越密.同心的圆环状条纹同心的圆环状条纹向内向内 扩展光源不影响相干条件。扩展光源不影响相干条件。膜厚增加时,条纹外扩,中心有环膜厚增加时,条纹外扩,中心有环“吐出吐出”;膜厚减小时,条纹内缩,中心有环膜厚减小时,条纹内缩,中心有环“吞进吞进”。其他其他特点特点:e,k.中心处:中心处:中心中心 的干涉情况的干涉情况(明或暗)不确定,决定于(明或暗)不确定,决定于 膜厚。膜厚。透射光的干涉环与反射光的互补。透射光的干涉环与反射光的互补。等倾干等倾干涉涉12i 膜厚每增加膜厚每增加/减小减小 ,中心就会吐出,中心就会吐出/吞进一个亮斑。吞进一个亮斑。中心处:中心处:22-8 22-
32、8 Michelson干涉仪干涉仪Michelson Interferometer A.Michelson(美美)在在1881年设计出一种用分束板实现的年设计出一种用分束板实现的分振幅干涉分振幅干涉装置。装置。不用薄膜表面实现不用薄膜表面实现平面反射镜平面反射镜.G1 是一侧镀有是一侧镀有半透半反的半透半反的薄银膜薄银膜的平面玻璃板。的平面玻璃板。G2 是补偿板是补偿板.M1,M2 严格垂直:严格垂直:M1,M2 形成厚度均匀的空气膜形成厚度均匀的空气膜,用面光源,得到用面光源,得到等倾条纹等倾条纹;M1,M2 不严格垂直:不严格垂直:M1,M2 形成空气劈尖形成空气劈尖,用面光源用面光源+透镜,透镜,得到得到等厚条纹等厚条纹.分束板分束板补偿板补偿板12劈尖等厚条纹劈尖等厚条纹等倾条纹等倾条纹M2镜的转动镜的转动:M1镜的移动:镜的移动:本本章结束章结束The End of This Chapter






