等厚干涉

薄膜干涉分為兩種一種叫等傾干涉，另一種稱做等厚干涉。等厚干涉是由平行光入射到厚度變化均勻、折射率均勻的薄膜上、下表面而形成的干涉條紋．薄膜厚度相同的地方形成同條幹涉條紋，故稱等厚干涉．（牛頓環和楔形平板干涉都屬等厚干涉．）

基本介紹

• 中文名：等厚干涉
• 外文名：equal thickness interference
• 分類：等傾干涉 等厚干涉 
• 公式：δ= 2nd+λ/2，
• 實驗儀器：讀數顯微鏡，牛頓環裝置
• 分類：光學

簡介

薄膜干涉分為兩種一種叫等傾干涉，另一種稱做等厚干涉。等厚干涉是由平行光入射到厚度變化均勻、折射率均勻的薄膜上、下表面而形成的干涉條紋．薄膜厚度相同的地方形成同條幹涉條紋，故稱等厚干涉．（牛頓環和楔形平板干涉都屬等厚干涉．）

實驗

原理

1、當一個曲率半徑很大的平凸透鏡的凸面放在一片平玻璃上時，兩者之間就形成類似劈尖的劈形空氣薄層，當一束平行光ab入射到厚度不均勻的透明介質薄膜上，在薄膜的表面上會產生干涉現象。從上表面反射的光線b1和從下表面反射 並透射出上表面的光線a1在B點相遇，由於a1、b1有恆定的光程差，因而將在B點產生干涉。若平行光束ab垂直入射到薄膜面，即i = r = 0，薄膜厚度為d，則a1、b1的光程差為：δ= 2nd+λ/2，式中λ/2一項是由於光線從光疏介質到光密介質而產生的半波損失。

2、利用牛頓環測一個球面鏡的曲率半徑設單色平行光的波長為γ，第k級暗條紋對應的薄膜厚度為dk，考慮到下界面反射時有半波損失γ/2，當光線垂直入射時總光程差由

薄膜干涉公式求得：

R=

式中dm、dn實質上是m級與n級牛頓環的弦長。

注意事項

1．鈉光燈預熱。

2．調整儀器

(1)由待測透鏡的凸面及平玻璃的平面組成牛頓環裝置，令其處於自由狀態。

(2)調整45度反射平面玻璃及顯微鏡的位置，使入射光近乎垂直入射，並使鈉光能充滿整個視場。

(3)調節目鏡，看清叉絲；顯微鏡調焦看清干涉條紋（調整時應注意什麼？）使叉絲交點大致在牛頓環的中心位置。

3．定量測量

套用

牛頓環當用平行單色光垂直照射到牛頓環儀上時，一部分光線在空氣層的下表面反射，一部分光線在空氣層的上表面反射，這兩部分光有光程差，它們在平凸透鏡的凸面附近相遇而發生干涉。當我們用顯微鏡從反射面來觀察時，便可清楚地看到中心是一暗圓斑，而周圍是許多明暗相間、間隔逐漸減小的同心環；當我們從透射面觀察時，干涉環紋與反射光的干涉環紋的光強恰好互補，中心是亮斑，原來的亮環變暗環，暗環變亮環，這種干涉最早為牛頓所發現，故稱為牛頓環。牛頓環是等厚干涉的例子之一。