分振幅等倾干涉原理

平行平板的等倾干涉
• 干涉场强度分布
I (r) I1 I2 2 I1I2 cos() • 干涉条纹特点
R
4
0 4 d
0
d n22 n22
n12 sin 2 n12 sin 2 i1
i1
– 干涉场等强度线即等位相差线，R为常数的点的集合
– d和n1，n2都是常数，入射角i相等，位相R就相等， 对应考察点干涉强度也相等
• 平行平板 • 楔形板 • 薄膜 • 棱镜等
V 0 l a
b
s
b
分波面和分振幅干涉
• 分波面干涉实验中，要获得高反衬度干涉条纹， 对光源尺寸和干涉孔径角都有严格限制
• 分振幅干涉允许使用准单色扩展光源，分振幅元 件产生的两相干光束可以分开任意角度，便于引 入被测物体，大多数的现代干涉仪器都采用分振 幅原理
– 扩展光源S上发出的光线，凡是i1为同一值的，在定域 面上形成同一条干涉条纹
等倾条纹
等倾干涉装置
R
4ຫໍສະໝຸດ Baidu
0 4 d
0
d n22 n22
n12 sin 2 n12 sin 2 i1
i1
n1 n2 n3或n1 n2 n3 n2 n1, n3或n2 n1, n3
rs
Eros Eios
n1 cosi n2 cost n1 cosi n2 cost
rp
Erop Eiop
n2 cosi n1 cost n2 cosi n1 cost
(1 sin2
i2 )
R 2n2d cos i2 2d n22 n12 sin2 i1
R
4
0 4 d
0
d n22 n22
n12 sin 2 n12 sin 2 i1
i1
n1 n2 n3或n1 n2 n3 n2 n1, n3或n2 n1, n3
平行平板的等倾干涉
• 平行平板的光程差和位相差
分振幅干涉 f
d
0d
nl
0 x02
• 分振幅干涉条纹的定域性质
？
观察面位于无穷远时，各组圆环—〉完全重合，V不受光 源影响，始终为1——理想定域面
分振幅干涉
• 分振幅干涉定域面
s
b
b
s
分振幅干涉
• 分振幅干涉条纹的定域性质
理想定域面是所有对应零干涉孔径角观察点的集合
分振幅干涉
• 平行平板的等倾干涉
• 分波面干涉条纹反衬度V与考察面位置无关，为 非定域条纹；分振幅干涉条纹反衬度随考察点位 置变化而变化，为定域条纹，具有最大反衬度的 观察面称为定域面
分振幅干涉
• 分振幅干涉原理
V 2 cos 1
rs
Eros Eios
,
rp
Erop Eiop
,
ts
Etos Eios
,
tp
Etop Eiop
界面反射率
Ir1
Ir2
Ir3
Ir4
It1
It2
It3
It4
0.04（未镀膜） 0.04
0.037 6×10-5 9×10-8
0.92 1.5×10-3 2.4×10-6 3.8×10-9
0.9（镀高反膜） 0.9
9×10-3 7.3×10-3 5.9×10-3 0.01 8.1×10-3 6.6×10-3 5.3×10-3
波动光学
Wave Optics
第三章 光的干涉
分波面干涉的相干性要求
• 分波面干涉实验中，要获得高反衬度干涉条纹， 对光源尺寸和干涉孔径角都有严格限制
V 0 V 0.9
l a
b
s
b
l 1 a
4b
b 1 a
4l
s
1 4
b
分振幅干涉
• 分振幅干涉装置
按照分光方法不同，干涉装置可分为两类： 分波面装置和分振幅装置 – 典型的分振幅干涉装置
平行平板反射的双光束干涉定域面在无穷远，是理想定域面， 干涉条纹反衬度不受光源尺寸的影响，因此可用单色扩展光源。
平行平板的等倾干涉
• 平行平板的光程差和位相差
R [ABC] [AD] n2 (AB BC) n1 AD
R
n2
2d cos i2
n1
2d
sin i2 sin i1 cos i2
2n2d cos i2