等傾干涉條紋

平行平面板在擴展單色光源照明下於無限遠處(透鏡的焦平面上)所產生的干涉條紋。平行平面板可以是玻璃板或雲母片,也可以是空氣薄板,如法布里-珀羅干涉儀或邁克耳孫干涉儀的情形。 這種干涉條紋首先為W.K.海丁格爾在1849年所偶然發現。所以常把等傾干涉條紋稱作海丁環。但他沒有作進一步的探討。後來E.E.N.瑪斯卡爾於1871年和O.R.陸末於1884年才各自獨立地進行了深入的研究。

條紋形成,眼睛觀察,

條紋形成

現以附圖說明等傾干涉條紋的形成。圖中P為平行平面板,在離P約50厘米的距離上放一個會聚透鏡L,L的焦平面上放有觀察屏S,並且屏與平行平面板平行。在P和L之間放一塊半反射鏡T,T與P約成45°角。Q為擴展單色光源。
等傾干涉條紋
式中n、d分別為平行平面板的折射率和幾何厚度,α為光的折射角,亦即光的傾角;
因為n和d皆為常數,墹就只與α有關。因此傾角相同的光,由平行平面板所產生的光程差亦相同。在所示情況下,光程差相同的諸相干光在透鏡焦平面上便會聚於同一干涉圓環上。視 α的不同數值(也要考慮光在表面上反射時的位相躍變),各干涉環有不同的亮度,因而干涉圖樣呈明暗相間的同心圓環狀,其中心位於從透鏡中點向S和P所作垂線的垂足上。;

眼睛觀察

當把眼睛調焦到無限遠時,也可用眼睛來直接觀察等傾干涉條紋。干涉環的中心便位於由眼睛向平行平面板所作垂線的垂足上,其亮度則由與板相垂直的兩相干光的位相差的大小所決定。
當把位於眼睛和擴展光源之間的平行平面板橫移時(更簡單些是將眼睛橫移),如果平行平面板是理想的,則干涉環仍保持其理想的圓環狀。但如果平行平面板有微小的厚度誤差,則視誤差的大小干涉圖樣發生程度不同的變化。當圓心由暗變亮或由亮變暗時,就相當於兩相應位置有一 1/4波長(所用單色光的波長)的光學厚度差(光學厚度差等於折射率與幾何厚度的乘積)。因此,等傾干涉條紋也是檢驗平行平面板,是一種靈敏而又簡單的檢驗方法。

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