光的干涉和干涉系统精选PPT.ppt

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1、光的干涉和干涉系统1第1页，此课件共36页哦Wnonnoh21反射光：0.9,0.009,0.0073,0.00577,0.0046.1当平板镀膜且膜层无吸收时当平板镀膜且膜层无吸收时 0.9透射光：0.01,0.0081,0.00656,0.00529,0.00431.2第2页，此课件共36页哦二、平行平板的多光束干涉LP1、干涉场的强度分布（1）光程差与位相差（相邻光束之间）3第3页，此课件共36页哦aarattr expi4第4页，此课件共36页哦（3）反射光的和振幅与光强分布证明5第5页，此课件共36页哦（4）透射光的光强分布6第6页，此课件共36页哦7第7页，此课件共36页哦结论：反

2、射光干涉场与透射光干涉场亮暗条纹互补。结论：反射光干涉场与透射光干涉场亮暗条纹互补。反射场干涉条纹对比度好。反射场干涉条纹对比度好。透射场的亮条纹亮。透射场的亮条纹亮。8第8页，此课件共36页哦在不同反射率条件下，透射光条纹的强度分布曲线结论：1、亮环的光强度为Ii；2、随反射率的增大，条纹变得越细锐，当反射率趋于1时，得到全暗背景上的极细锐的亮纹。9第9页，此课件共36页哦10第10页，此课件共36页哦11第11页，此课件共36页哦12第12页，此课件共36页哦二、法布里泊罗干涉仪（Fabry-Perot interferometer）（一）仪器结构（干涉仪和标准具etalon）13第13页

3、，此课件共36页哦（二）用作光谱线超精细结构的研究1、测量原理设光源中含有两条谱线：1和2，2=1+D则：标准具在中心附近对应的干涉级为m1和m2。对应于条纹的位移De于是有：14第14页，此课件共36页哦2.自由光谱的范围（能测量的最大波长差）2的(m-1)级条纹1的m级条纹自由光谱范围类似于卡尺的最大量程。15第15页，此课件共36页哦当1和2差值非常小的时，它们产生的干涉条纹将非常靠近，如果两个条纹合成的结果被视为一个条纹，则两个波长就不能被分辨。思路：波长能否被分辨，取决于条纹能否被分辨。瑞利判据瑞利判据：两个波长的亮条纹只有当它们合强度中央的极小值低于两边的极大值的0.81时，两个条

4、纹才能被分开。3.分辨极限和分辨本领（Resolvance of the interferometer）16第16页，此课件共36页哦G2G10.81Im在在G1点点epdpd-=mm2 ,221222141241222 22)()(sin,+=-p=d+pdFIFIImmiiFdd+FIFIIii)2(sin1)2(sin12212任意点的合成光强分布在在F点点17第17页，此课件共36页哦整理得：G2G10.81Im18第18页，此课件共36页哦cos2=1,2h=mG2G10.81Im19第19页，此课件共36页哦三、干涉滤色片（Interference filters）利用多光束干涉原

5、理制成的一种从白光中过滤出波段较窄的单色光的装置。干涉滤色片的结构保护玻璃片基G介质膜F银膜20第20页，此课件共36页哦1、滤色片的中心的波长（透射比最大的波长）干涉滤色片的参数21第21页，此课件共36页哦其中对应同一种波长，如=5.46x10-7m，m1，m2，m3对应的h1，h2，h3分别称为1，2，3级滤波片。22第22页，此课件共36页哦2、透射波长半宽度：透射比为峰值透射比一半时对应的波长差。已知，条纹的位相半宽度23第23页，此课件共36页哦3、峰值透过比24第24页，此课件共36页哦Interference filterColor filters are based eith

6、er on absorption or on interference.Both types are characterized by three parameters:the wavelength of maximum transmission or peak wavelength,max,in nm;the efficiency or peak transmittance,Tmax,in units of relative power transmitted;and the spectral purity or halfwidth,HW,that is the width of the p

7、assband at the level of one-half the peak transmittance,in nm.25第25页，此课件共36页哦HWTmaxmax26第26页，此课件共36页哦ComplementarityInterference filters can also be made for reflection.Such filters are called dichroic mirrors;they reflect certain wavelengths and transmit others.Heat reflectors or hot mirrors reflec

8、t infrared(which on absorption converts into heat)and transmit the visible;cold mirrors,used in movie projectors,transmit infrared and reflect the visible.27第27页，此课件共36页哦四、光学薄膜四、光学薄膜 利用物理或化学方法涂镀在玻璃表面或金属光滑表面上的透明介质膜，利于光波在薄膜中的反射、折射和干涉达到增反或增透的作用，还可以起到分光、滤光、调整振幅、位相和偏振态等作用。1、单层膜、单层膜 WnonnGh21设n0n面，t1，r1nn

9、G面，t2，r2nn0面，t1，r1r1t1t2r2t1r128第28页，此课件共36页哦反射光复振幅反射光复振幅 透射光复振幅透射光复振幅 式中式中 29第29页，此课件共36页哦Antireflection CoatingsPart of the light passing through a boundary is lost due to reflection.n1n2The reflectivity,at a boundary between two media and at normal incidence is 30第30页，此课件共36页哦Effective WayThe eff

10、ective way is by interference,applying a suitable coating to the surface.The reflections can be made cancel if the two reflected waves are out of phase by 180o,and in same amplitude.n2n1n0Thin film31第31页，此课件共36页哦n2n1n0Thin film32第32页，此课件共36页哦The thickness of the filmFor m=1n2n1n0Thin film33第33页，此课件共

11、36页哦Homework(11-6)1.Determine the least separation of two spectrum lines,near 500nm,that can be resolved by an etalon that is 10mm long(deep)and has a reflectance of 90 percent.P245 19&2534第34页，此课件共36页哦Fabry&PerotMarie Paul Auguste Charles Fabry(1867-1945),French Physicist.While at the University of

12、 Marseilles,He taught medical students,later became director of the French Institute and professor of physics.Besides his work on electricity,spectroscopy,atmospheric ozone,and astrophysics,Fabry today is best known for the instrument he developed together with Jean Baptiste Gaspard Gustave Alfred Perot(1863-1925),which he referred to as“this interferometer whose name I have the honor to bear myself.”.35第35页，此课件共36页哦36第36页，此课件共36页哦