1、3-5-2 振幅分割法(Amplitude splitting)薄膜干涉 1. 薄膜表面的反射和折射 nnaatarnnaatar反射系數(shù) 透射系數(shù)1A反射系數(shù) 透射系數(shù)iiq2圖示：薄膜表面的反射和折射 對(duì)透明薄膜，入射角不太大時(shí)，反射率較小23411234aaratattatratr2atrtatr2tatr3atr3tatr4atr4tnnn3112345432透明薄膜反射光的干涉主要為 1 和 2 之間的雙光束干涉同理，透射光的干涉也可近似看作為雙光束干涉例如，透明玻璃 透明薄膜，入射角不大時(shí)，反射率很小(m=2)I0=a242薄膜干涉的規(guī)律-a. 反射光的干涉 qiABCnnn半波損

2、失 aarattr兩個(gè)反射光波之間的光程差（位相差）tDi3-5-2 振幅分割法(Amplitude splitting)薄膜干涉 5干涉亮條紋： 干涉暗條紋： qinnnaarattrt6干涉條紋的對(duì)比度： 雙光束干涉 :qnaarattrt薄膜反射干涉 ： 和7qnaarattrt透明薄膜的反射率 R = r 2 很小V 1例如 r2 = 0.04時(shí) Ird8b. 透射光的干涉 qABCnnnaattr2atttD兩透射光波之間的位相差：無半波損失 干涉亮條紋： 暗條紋： 9qABCnnnaattr2atttDItd透明膜：反射率 R = r2很小， 很小10IrdItd透射光：圖示：透明

3、薄膜的干涉強(qiáng)度分布反射光：暗背景亮背景對(duì)透明薄膜, 通常觀察反射光中的干涉條紋11反射干涉 透射干涉 光程差決定于膜厚、傾角nnnaattr2atttqinnnaarattrtiq反射光的干涉透射光的干涉123.等傾干涉(Interference of equal inclination)- 膜厚 t 恒定 只決定于入射角，同一級(jí)干涉條紋由 相同入射角的光束干涉形成i) 等傾條紋;ii) 定域于無窮遠(yuǎn)或透鏡后焦面上qnnnt13*S1S2S3單色光源tn等傾干涉 條紋屏薄膜透鏡等傾干涉可用面光源照明14圖示：點(diǎn)光源和面光源照明 面光源等傾干涉容許面光源照明154.等厚干涉(Interferen

4、ce of equal tihickness)- 傾角q 恒定 等厚條紋; 定域于膜表面附近 圖示：等厚條紋的形成 只決定于膜厚同級(jí)干涉條紋由相同厚度處的兩反射光束形成等厚干涉可用面光源照明16一般情況下，光源到膜的距離遠(yuǎn)大于膜的大小和光源的大小，對(duì)于有限大小的面光源，膜上某點(diǎn)處來自光源上不同點(diǎn)的光線的光程差主要決定于該點(diǎn)的膜厚。 等厚干涉可用面光源照明17圖示：等厚干涉圖 18肥皂膜的干涉19劈形膜(wedge film)的干涉條紋圖示：兩平板玻璃間形成的劈形膜 平板玻璃空氣膜 n = 120干涉亮條紋：x平行于Y方向的平行條紋y條紋的疏密: 等間距的平行條紋 21圖示：兩平板玻璃間劈形膜的

5、干涉條紋圖22圖示：平板平整度的檢測(cè) 條紋？條紋條紋亮條紋位置：2324圖示：Newton 環(huán)的形成 等厚干涉條紋- 牛頓環(huán)(Newtons rings) 25圖示：Newton 環(huán)實(shí)驗(yàn)的參數(shù) 空氣膜很薄 r, t R, 正人射 cosq 126亮條紋：暗條紋 中心處 r = 0球面半徑 和測(cè)出Newton環(huán)半徑即可確定球面半徑27圖示：利用Newton 環(huán)原理檢測(cè)工件表面28薄膜干涉光程差決定于膜厚、傾角qnaarattrtnaattr2atttq等傾等厚293-6 Michelson 干涉儀 3-6-1 構(gòu)造和光路 振幅分割型雙光束干涉儀； 許多現(xiàn)代干涉計(jì)量?jī)x器的基礎(chǔ)。 圖示： 不同方位看

6、到的Michelson 干涉儀裝置 30B: beam-splitter(分束鏡);C: compensator(補(bǔ)償器);M1, M2: mirrors (反射鏡)M1M231M1M2M2BCtP空氣層 光程差 位相差 圖示： Michelson 干涉儀的光路 面光源照明 323-6-2 Michelson 干涉條紋 M1M2M2BCtP時(shí)：等厚干涉條紋 1）M1 很靠近M2時(shí) 2）M1 離開M2較遠(yuǎn)時(shí) 厚度和傾角共同決定的條紋同心圓環(huán)等傾干涉條紋 33等傾條紋等厚+等傾條紋 圖示：Michelson 干涉儀的條紋形狀 34兩光波強(qiáng)度相等， 條紋對(duì)比度 V = 1 M1M2M2BCtP35Michelson 干涉儀的等傾條紋 等傾條紋的分布規(guī)律： M2靠近M1時(shí): M2離開M1時(shí) 條紋從中心向外冒出 1)t 改變/2 條紋改變1 級(jí) t條紋向中心收縮qk 36M1M2M2BCtk 條紋變密 q 時(shí)，條紋變密 短波長(zhǎng)，條紋密；長(zhǎng)波長(zhǎng)，條紋疏 q 時(shí)，t 時(shí)，2）t 不變37圖示：Michel