2021-2022學(xué)年高二物理競賽課件:薄膜干涉

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,二級(jí),三級(jí),四級(jí),五級(jí),2022/7/5,#,河南城建學(xué)院 杜亞冰,薄膜干涉,P,L,一 薄膜干涉的光程差,D,C,3,4,E,5,A,1,B,2,薄膜干涉,反射光,的光程差,加 強(qiáng),減 弱,P,L,D,C,3,4,E,5,A,1,B,2,透射光,的光程差,注意:,透射光和反射光干涉具有互 補(bǔ) 性 ,符合能量守恒定律.,根據(jù)具體情況而定,P,L,D,C,3,4,E,5,A,1,B,2,反射相干光,薄膜,1,2,3,n,1,n,2,n,3,4,5,透射相干光,附加光程差的確定:,加 強(qiáng)(明紋),減 弱(暗紋),干涉條件:,為此,明紋和暗紋出現(xiàn)的

2、條件為:,為因?yàn)榘氩〒p失而產(chǎn)生的附加光程差。,當(dāng)光線垂直入射時(shí),討論,光程差公式簡化為:,加 強(qiáng)(明紋),減 弱(暗紋),例1,在金屬鋁的表面,經(jīng)常利用陽極氧化等方法形成一層透明的氧化鋁 (,Al,2,O,3,),薄膜,其折射率,n,= 1.80.,設(shè)一磨光的鋁片表面形成了厚度,d, 250nm,的透明氧化鋁薄層,問在日光下觀察,其表面呈現(xiàn)什么顏色?(設(shè)白光垂直照射到鋁片上,鋁的折射率小于氧化鋁的折射率),解:,1,2,d,n,鋁,表面呈橙紅色,例,2,:,一油輪漏出的油,(,折射率,n,1,=1.20,),污染了某海域,在海水,(,n,2,=1.30,),表面形成一層薄薄的油污。,(,1,)

3、,如果太陽正位于海域上空,一直升飛機(jī)的駕駛員從機(jī)上向正下方觀察,他所正對(duì)的油層厚度為,460 nm,則他將觀察到油層呈什么顏色,?,(,2,),如果一潛水員潛入該區(qū)域水下,并向正上方觀察,又將看到油層呈什么顏色?,已知,:,n,1,=1.20,n,2,=1.30,h,=460 nm,解,(,1,),綠色,(,2,),透射光的光程差,紅光,紫紅色,紫光,增透膜,增反膜,空氣,n,1,=1,玻璃,n,3,=1.58,MgF,2,n,2,=1.38,h,為使反射光減弱,所涂薄膜厚度,h,應(yīng)滿足下列條件:,k=,0,,,增透膜的光學(xué)厚度,為使反射光加強(qiáng),所涂薄膜厚度,h,應(yīng)滿足下列條件:,取,k=,1

4、,,,增反膜的光學(xué)厚度,玻璃,氟化鎂為增透膜,利用薄膜干涉可以提高光學(xué)器件的透光率 .,例,3,為了增加透射率 , 求氟化鎂膜的最小厚度.,已知空氣 , 氟化鎂 ,2,3,解,減弱,取,則,(,增強(qiáng),),例,4,在玻璃表面鍍上一層,MgF,2,薄膜,用白光照射使波長為,=5500 ,的綠光全部通過。求:膜的厚度。,解一:使反射綠光干涉相消,由反射光干涉相消條件,取,k,=,0,MgF,2,玻璃,n,2,= 1.38,n,1,=1.50,n,0,= 1,r,= 2,n,2,h,=(2,k,+1),/,2,=,996(,),=996,解二,:,使透射綠光干涉相長,由透射光干涉加強(qiáng)條件,1,2,n,2,n,1,n,0,= 1,取,k,= 1,得,問題:此時(shí)反射光呈什么顏色?,2,n,2,h=k,1,=,2,n,2,h=,8250,取,k,=1,2,=,2,n,2,h,/2,=,4125,取,k,=2,反射光呈現(xiàn)紫藍(lán)色。,由,2,=,2,n,2,h,/3,=,2750,取,k,=3,S,M,劈尖角,二 劈 尖,明紋,暗紋,明紋,暗紋,1,)明、暗條紋處的膜厚,劈尖干涉,討論,劈尖干涉,條紋的,特征,明紋,暗紋,

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