平行平板产生的干涉.

在扩展光源情况下，能够得到清晰条纹的特定区域称为定域区。 （定域干涉）
1.非定域干涉，点光源
2.定域干涉，扩展光源
入射光掠入射（θ1≈90°）或正入射（θ1= 0）情况下：
满足 满足 n1<n2>n3 或 n1<n2<n3 或 n1>n2<n3 时，半波损失√； n1>n2>n3 时，半波损失×。
D 2hn2

2
m
2hn2 760nm×1.33 1 1= m m 2 2
在可见光范围内(770nm～390nm)的解为
m=1,… m=2, =673.9nm 红色 m=3, =404.3nm 紫色 m=4,...
背面透射加强=反射减弱，于是有
1 D 2hn2 (m ) 2 2
2.5
平行平板产生的干涉
分波阵面法的干涉，受到空间相干性的限制（干涉孔径角
总有一定大小，且
b ），只能使用有限大小的光
源，在实际中不能满足条纹亮度的要求。
为了使用扩展光源，必须实现干涉孔径角等于零的干涉。
分振幅法
S *
·
p
利用夹层为透明介质的平板的第一 和第二表面对入射光的依次反射，
平行平板
效措施，反射造成的光能损失可达45%～90%。为增强透光，
要镀增透膜，或减反膜。复杂的光学镜头采用增透膜可使 光通量增加10倍。 而激光器两端装有反射镜。就镀有增反射膜。
应用：
测定薄膜的厚度；
测定光的波长；
提高或降低光学器件的透射率——增透膜(增反膜)。
例 一平板玻璃(n=1.50)上有一层透明油膜(n=1.25)， 要使波长=600nm的光垂直入射无反射，薄膜的最小膜厚h=? 解 凡是求解薄膜问题应先求出两反射光线的光程差。 对垂直入射，θ=0，于是
范围内有没有增反？
解：因为 n1 n2 n3 ，所以反射光经 历两次半波损失。反射光相干相消的条 件是：
n1 1
n2 1.38
2n2 d (2m 1) / 2
d
代入m 和 n2 求得：
n3 1.5
3 3 550109 d 2.982107 m 4n2 4 1.38
将入射光的振幅分解为若干部分，
由这些光波相遇所产生的干涉，Hale Waihona Puke Baidu 为分振幅法干涉。
S
n2
n1
n3 在使用扩展光源的同时，保持清晰的条纹，
解决条纹亮度与可见度的矛盾。
楔形平板
一、条纹的定域 两个单色相干点光源在空间任意一点相遇，总有一确定的光程 差，从而产生一定的强度分布，并都能观察到清晰的干涉条纹， 称为非定域干涉，如杨氏干涉实验。
2hn2 760nm×1.33 = m m
在可见光范围内(780nm～390nm)的解为

m=1, … m=2, =505.4nm 绿色 m=3, ...
例
波长 550 nm ，照相机镜头n3 =1.5，其上涂一层
n2=1.38的氟化镁增透膜，光线垂直入射。问：若反射光相消 干涉的条件中取 m=1，膜的厚度为多少？此增透膜在可见光
透射光的干涉：
对于同一入射角的光束来说，
i
A 2
C
n1 n2 n1
D
B
e
两支透射光的光程差和两支反 射光的光程差恰好相差半个波 长，当对应某一入射角的透射 光条纹是亮纹时，反射光条纹 是暗纹。透射光的等倾条纹和 反射光的等倾条纹是互补的。
对于同一厚度的薄膜，在某一方向观察到某一波 长对应反射光相干相长，则该波长在对应方向的
等倾干涉：非平行光入射平行平面薄膜，薄膜厚度相同，对 于不同的入射角θ1 产生不同的干涉条纹， 这种干涉叫等倾 干涉 。
2.等倾条纹图样
条纹特点: 形状:一系列同心圆环 条纹间隔分布:内疏外密
条纹的角距离为
条纹特点: 薄膜变厚时，中心吐出条纹，条纹间距变小，干涉条 纹变密；薄膜变薄，中心吞入条纹，间距变大，条纹变疏。 对于某一级次的条纹，若λ增大，条纹半径减小。
透射光一定相干相消。因为要满足能量守恒。
增透膜、增反膜用在光学仪器的镜 头上，就是根据这个道理。
增透膜和增反膜
增透膜----利用薄膜上、下表面反射光的光程差符合相消干涉 条件来减少反射，从而使透射增强。 为了减少反射引起的光能损失，常在许多光学仪器 (如照相机、 摄像机等 ) 的镜头上镀一层厚度均匀的透明薄膜 ( 常用氟化镁
薄膜技术的应用
在薄膜干涉中，光线一部分被反射，另一部分则透射进入介质。 反射光干涉极大时，光线大部分被反射。反射光干涉极小时， 光线大部分被透射。通过控制薄膜的厚度，可以选择使透射或
反射处于极大，增强表面上的反射或者透射， 以改善光学器件
的性能。称为增透膜，增反膜。在生产中有广泛的应用。
例如：较高级的照相机的镜头由6个透镜组成，如不采取有
MgF2, n=1.38),用以增加透射，这个薄膜,就是增透膜。
反射相干光满足相消干涉 条件来减少反射：
2n2 h (2m 1)

膜
n1=1.0 n2=1.38 n3=1.50
2 (m 0, 1, 2)
hmin

4n2
n2h——光学厚度
增反膜----利用薄膜上、下表面反射光的光程差满足相长干涉 ，因此反射光因干涉而加强。 与增透膜相反,在另一些光学系统中希望光学表面具有很高 的反射率(如He–Ne激光器要求反射99%)，这时可在元件表 面多层镀膜以增强反射,这类薄膜称为增反膜或高反射膜。
D 2h n2 2 n12sin 21 2hn2
h 1.25 1.50
无反射意味着反射光出现暗纹，所以
1 D 2hn2 (m ) 2
(m=0,1,2,……)
n2=1.25(薄膜的折射率);要h最小，m =0
h

4n2
=1.2×10-7m
例题 阳光垂直照射在空气中的肥皂膜上，膜厚h=380nm, 折射率n2=1.33 ，问：肥皂膜的正面和背面各呈什么颜色？ 解 正面反射加强，有
通常是在光学玻璃表面镀上一层折射率n2 >n3 的介
质薄膜
2n2 h

2
m (m 1, 2)
hmin

4n2
工艺上通常采用多层膜。
MgF2 (1.38) ZnS (2.35) MgF2 (1.38) ZnS (2.35) MgF2 (1.38) 1.50 13~17层
镀膜时, 要适当选择每层膜的厚度, 使反射加强。