基本介紹
- 中文名：劈尖干涉
- 外文名：wedge interference
- 學科領域：物理學 光學
概述,實驗,e=λ/2n,實驗步驟,
概述
用圖甲所示的空氣劈尖檢查工件表面的平整度，出現如圖乙、丙所示的條紋
用干涉法檢查平面，如圖甲所示，兩板之間形成一層空氣膜，用單色光從上向下照射，入射光從空氣膜的上下表面反射出兩列光波，形成干涉條紋。如果被檢測平面是光滑的，得到的干涉圖樣必是等距的。如果某處凹下去，則對應明紋（或暗紋）提前出現，如圖乙所示；如果某處凸起來，則對應條紋延後出現，如圖丙所示。（註：“提前”與“延後”不是指在時間上，而是指由左向右的位置順序上。）
可以把間距看成雙縫干涉公式△x=Lλ/d中的雙縫寬度d，如果上凸則d減小，△x增大，條紋變疏，反之變密。
條紋向劈尖的頂角側彎曲時說明工件該處是一個凹；條紋遠離頂角彎曲時，工件該處有一個凸起。
紋路深度是
H=θ×tanθ
實驗
測量玻璃的平整度實驗原理
實驗裝置
實驗裝置將兩塊玻璃板n1和n2疊起來,在一端墊一細絲(或紙片), 兩板之間形成一層空氣膜,形成空氣劈尖.圖a.形成與劈尖稜角平行,明暗相間的等厚條紋.觀察劈尖干涉的實驗裝置如圖1所示， 從點光源S發出的光經透鏡L變成平行光，在經過半透半反玻璃片M射向空氣劈尖，自劈尖上下兩表面反射後形成相干光，徑路顯微鏡T,就能在劈尖上表面觀察到明暗相間均勻分布的干涉條紋。如圖2.
設兩玻璃板之間的夾角為q,玻璃的折射率為n1,空氣的折射率為1.由於Q角很小，在實驗中，單色平行光幾乎垂直地射向劈面，所以劈尖上下兩表面的反射光線與入射光線近乎重合。設在P點出，劈尖對應的厚度e。因為n1>1,所以劈尖表面有半波損失.注意只有劈尖上下的兩個表面（空氣膜）才能發生干涉，而經玻璃反射的光是不參與干涉的。因此上下兩表面反射光的光程差為:
δ=2ne+λ/2
反射光是相干光,相干疊加明暗紋的條件是:每一明條紋或暗條紋都與一定的K值對應，也就是與劈尖的厚度e相對應．
條紋明暗條件
條紋明暗條件在兩玻璃片相接觸處，劈尖的厚度e=0，由於半波損失的存在，所以在棱邊處為暗條紋。
e=λ/2n
我們分析實驗採用空氣劈尖，n=1。若相鄰兩條明條紋或暗條紋之間的距離為L,則可知：Lsinθ=λ/2n
因為角度很小，所以L=λ/2nθ,所以為使實驗條紋凹凸明顯，使θ小，L就越大，即干涉條紋越疏。當平面平整時，厚度均勻變化，條紋為直線。當顯微鏡中的圖像有一凹，條紋是等厚的點的軌跡，凹就是厚度增加，於是這裡的厚度等於比此處遠離劈棱處（厚度為0的地方）的地方的厚度，遠離劈棱的地方的軌跡偏到這裡來，總體情況就是：條紋向劈棱方向偏。若有一凸，向遠離劈棱的方向偏。劈尖干涉另一個套用在於麥可遜干涉儀，其相當於等厚度干涉以及空氣劈尖干涉。徐佳偉院士在這方面做了很多有意義的研究。
