13.3.3薄膜干涉

回顾——双缝干涉

现象：

1、等间距明暗相间的条纹

2、条纹等宽，中央为亮纹

3、相邻亮纹间距：

双缝(一分为二)

将一束光分成两束频率相同的相干光。

l x=

d

λ∆

观察：水面上的油膜肥皂泡光的干涉——薄膜干涉

彩色肥皂泡

昆虫的彩色翅膀

某些镀膜金属

表面呈彩色

实验：观察黄光的薄膜干涉

1、点燃酒精灯，在酒精灯火焰里洒一些食盐。

2、将金属环在肥皂液中浸一下，制成肥皂薄膜。

3、在火焰的同侧观察火焰的反射像。

现象：

a、像上出现水平的明

暗相间的黄色条纹；

b、随着时间的推移，

条纹间距越来越大。

现象解释：前表面

后表面

1、由于重力的作用，肥皂薄膜将形成上薄下厚的楔形。

2、光从薄膜的前后两个表面反射出来两列光波，这两列光波的频率相同，发生干涉。

现象解释：

3、光程差为波长的整数倍，形成黄色的亮条纹。

4、光程差为半波长的奇数倍，形成暗条纹。

现象解释：

5、在重力作用下，薄膜越来越薄。条纹间距变稀疏。

6、白光照射时，不同色光在不同位置相互加强，因此是彩色条纹。

7、膜越厚，不同色光亮纹越密集，因此膜要足够薄，才能看到白光干涉条纹。

光的干涉在技术上的应用1、检查物体表面的平整程度

2、增透膜

楔性空气薄层

标准样板被检测平面

光在空气层的上下表面发生反射，这两束反射光发生干涉.如果被检测表面是平整的，将看到与底线平行的干涉条纹.

原因：厚度相等的地方，光程差一样、干涉情况一样，即某一厚度光叠加加强，该厚度全部加强，为亮纹；若叠加减弱，则为暗纹。

1、劈尖干涉

如果干涉条纹弯曲，说明工件表面不平。设厚度为h 处为亮纹，由于该处下凹，厚度h 向劈尖方向平移，条纹向劈尖弯曲。故条纹向劈尖方向弯曲，该处为下凹。条纹向劈尖反方向弯曲，该处为上凸。

h h

透镜表面涂一层薄膜，当薄膜前后两表面反射回来的光的

路程差为：即薄膜的厚度：两列反射光干涉相消，减小了反射

光的能量，增强了透射光的能量，称为

增透膜。

增透膜

d =λ4

膜2d =λ2膜2、增透膜

为什么一般的照相机的镜头成淡紫色？

增透膜对人眼或感光胶片上最敏感的绿光起增透作用。当白光照到(垂直)增透膜上，绿光产生相消干涉，反射光中绿光的强度几乎是零。这时其他波长的光(如红光和紫光)并没有被完全抵消。因此，增透膜呈淡紫色。

3、牛顿环

压紧两块小玻璃片可看到彩色环

例1﹑下列现象中，属于光的干涉的是BD

（）

A．雨过天晴，天空中形成的彩虹

B．阳光下，肥皂泡呈现彩色

C．一截插入水中的筷子，看上去变弯了D．下雨后，在停过汽车的沥青路面上，油膜常出现彩色

例2﹑在下列关于双缝干涉实验的说法中，正

确的是( )

AD

A、将双缝间距变小，则干涉条纹宽度增大；

B、在相同条件下，紫光的干涉纹较红光干涉

纹宽；

C、用遮光片遮住双缝中的一条狭缝，则光屏

上仅出现一条亮线；

D、将红色与兰色滤光片插入两条狭缝中，然

后用白光照射双缝，则屏上不会出现干涉条纹。

例3﹑在杨氏双缝干涉实验中，如果所用单色光波长为0.40μm ，屏上P 点与双缝的距离

差是1.80μm ，则P 点处是________

条纹；若还用同一装置，而换成波长为0.60μm 单色光，则P 点处是________条纹。（填"明"、"暗"）

亮

暗

例4﹑在利用双缝装置观察单色光的干涉现象

C

时，下列说法正确的是（）

A．对于同一实验装置，红光产生的干涉条纹间距比紫光产生的条纹间距小

B．在其它条件不变条件下，增加双缝间距离，干涉条纹变宽

C．在其它条件不变条件下，增加双缝到屏的距离，干涉条纹变宽

D．由于不同颜色光的波长不同，位于中央的条纹可能是明条纹，也可能是暗条纹

例5、关于光在竖直的肥皂液薄膜上产生干涉现象，下列说法中正确的是( )

AC

A．干涉条纹的产生是由于光在薄膜前后两表面反射，形成的两列光波叠加的结果

B．若出现明暗相间条纹相互平行，说明肥皂膜的厚度是均匀的

C．用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时间距小

D．薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的

例6、如图所示，是用干涉法检查某厚玻璃的上表面是否平整的装置，所用单色光做光源，检查中所观察到的干涉条纹是由下列两个表面反射的光线叠加而成的（）

C

A. a 的上表面和b 的下表面

B. a 的上表面和b 的上表面

C. a 的下表面和b 的上表面

D. a 的下表面和b 的下表面

例7、劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示。从上往下看到的干涉条纹如图2所示。干涉条纹有如下特点：⑴任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹将（）

A

A.变疏

B.变密

C.不变

D.消失

图1

图2