薄膜干涉之一等倾干涉

11.等倾干涉§17-4薄膜干涉之一------等倾干涉利用薄膜的上下表面对入射光的反射和折射，可在反射方向或透射方向得到相干光，相互叠加所形成的干涉现象，称为薄膜干涉。薄膜干涉可分成等倾干涉和等厚干涉两类。薄膜种类：油膜、肥皂膜、塑料薄膜、空气薄层等由厚度均匀的平面薄膜所获得的干涉现象21.1点光源照明时的干涉条纹分析rLfPork环BennnniACD21Siii·r32)(ADnBCABnreBCABcosiACADsiniresintg22cossinsin2cos2rirenrneennnnrBiACD21Si·····光束1、2的光程差为：4nnnnrninsinsin考虑折射定律2cosr2ne)(2sin2222iinne或rBeiACD21Si·····得2cossinsin2cos2rirenrne52sin222122inne:2项涉及反射，考虑有无半波损失21nn2有3无21nn2无3有项中有反2ppesABCD1n2n1nbdhf12354iac2222sin2enni6innebhncfbcn2212212sin2)(透考虑半波损失：21nn4无5无21nn4无5两次明暗条纹条件：透反，无论k明k=1、2、3…2)12(k暗k=0、1、2...项中无透2ppesABCD1n2n1nbdhf12354iac7讨论：项应该由具体情况决定公式中有无2设1n2n3n2321,nnnn2321,nnnn项有反2项无透2321nnn321nnn项无反2项有透22,反射、透射光的光程差总相差，干涉条纹明暗互补总的能量守恒。ppesABCD1n2n3nbdhf12354iac82）对于透射光：1）垂直入射时：2sin222122inne3）222eninne22122sin2同一入射角i对应同一干涉条纹不同入射角对应不同条纹干涉条纹为一组同心圆环等倾干涉薄膜厚度均匀(e一定)，随入射角i变化若、n1、n2一定，与e、i有关ppesABCD1n2n1nbdhf12354iac9rLfPork环BennnniACD21Siii·····环ftgi10明纹,3,2,1,)(kki暗纹,2,1,0,212kki倾角i相同的光线对应同一条干涉条纹。222212sin=(),=02ennii或11•形状:一系列同心圆环环ftgi•条纹间隔分布:内疏外密•条纹级次分布:kriek,一定•膜厚变化时,条纹的移动：等倾条纹一定时，krik环中心光程差最大，干涉级别最高222212sin=(),=02ennii或222en12观察等倾干涉条纹的装置131.2面光源照明时的干涉条纹分析面光源上不同点发出的光线，凡有相同倾角的，所形成的干涉环纹都重叠在一起。强度相加干涉条纹明亮结果:iPifor环ennnn面光源···142.增透膜和高反射膜利用薄膜干涉使反射光减小，这样的薄膜称为增透膜。15例2:在玻璃表面镀上一层MgF2薄膜，使波长为λ=5500Å的绿光全部通过。求：膜的最小厚度。解一：使反射绿光干涉相消由反射光干涉相消条件取k=0MgF2玻璃n2=1.38n1=1.50n0=1δ=2n2e=(2k+1)λ/224)1k2(ne=996(Å)38.14550024nen0=112n1n216=996Å解二:使透射绿光干涉相长由透射光干涉加强条件：取k=0问题：此时反射光呈什么颜色？ken22224ne2n2e=kλλ1=2n2e=8250Å取k=1λ2=2n2e/2=4125Å取k=2反射光呈现紫蓝色。得由12n2n1n0=1n2=1.3817多层高反射膜HLZnSMgF2HLZnSMgF2在玻璃上交替镀上光学厚度均为/4的高折射率ZnS膜和低折射率的MgF2膜，形成多层高反射膜。