等厚干涉条纹等厚干涉条纹定义
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发布时间:2024-10-24 09:43
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时间:2024-10-31 21:00
等厚干涉条纹定义为定域在薄膜附近,与膜的等厚度线一致的干涉条纹。为简化讨论,本文先以折射率均匀且角度很小的楔形平面板(如玻璃板或空气层)为例进行说明。如图1所示,由光源S发出的单色光在经过平面板的上、下两表面反射后,在干涉场中的某点P产生干涉效应,该效应取决于两相干光的光程差。
根据光的反射和折射原理,上述光程差的表达式为:光程差=折射率n和n┡乘以两表面之间的厚度,减去两表面之间的光程差,再加上两表面反射光的位相跃变。具体地,光程差可用简化公式近似表示为光在上表面的入射光折射角i2乘以两表面之间的厚度d,这进一步简化为光波长λ与两表面之间厚度d的比值。
由此式可以看出,当光源与楔形板之间的距离较大,或在观察干涉条纹时使用的仪器(如眼睛或低倍显微镜)孔径较小时,光的入射角i1可视为常量。在这种情况下,楔形板上、下两表面引起的反射光在相遇点的位相差仅取决于产生反射光处薄板的厚度d。这意味着,只要薄板厚度相同,所产生的反射光之间的光程差就会相同,从而形成等厚干涉条纹。
等厚干涉条纹的特征是平行于楔形板棱边的等距直条纹。这种条纹的形成基于光的干涉原理,即当两个或多个波长相等的光波相遇时,它们的光波振幅相互加强或减弱,从而形成干涉条纹。在等厚干涉中,由于反射光的光程差与薄膜的厚度直接相关,因此等厚干涉条纹的间隔宽度与薄膜的厚度变化紧密相关,从而提供了分析薄膜厚度变化的直观方法。