薄膜干涉 典型題剖析

2021-12-30 14:54:12 字數 931 閱讀 7247

例1  一豎立的肥皂膜在單色光照射下,表面會形成明暗相間的條紋.下列說法中正確的有

a.干涉條紋基本上是豎直的.

b.干涉條紋基本上是水平的.

c.干涉條紋的產生是由於光線在肥皂膜前後表面上反射的兩列波疊加的結果.

d.兩列反射波的波谷與波谷疊加的地方出現暗條紋.

分析豎立的肥皂液薄膜,由於重力的作用,形成上薄下厚的楔形,厚度相同的各點大致在同一水平面上(圖8-7),所以從某一厚度的前、後表面反射的兩束光滿足一定條件時,所形成的干涉條紋基本上是水平的.

兩波相干時,無論是波峰與波峰相遇,或波谷與波谷相遇,都是振動加強,都出現亮條紋,只有當峰谷相疊加時,才出現暗條紋.

答  b、c.

例2  如圖8-8所示,劃有斜線部分為塗在鏡頭表面厚度為d的增透膜,a是入射單色光,b和c分別是從增透膜前、後表面反射的光,以下說法中正確的是

a.產生干涉的光是a和b以及a和c.

暗相間的干涉條紋.

c.不論a是什麼波長的光,b和c總是反相疊加互相削弱.

d.當b和c反相疊加時,從入射光方向看去膜的表面是一片暗區.

分析塗上增透膜後,能利用從膜的前、後表面反射的兩束光干涉相消的作用,達到減少這種光反射損失的目的.因此,產生干涉的是b、c兩束光,不是a、b和a、c兩束光,a錯.

上出現一片暗區,不是明暗相間的條紋.b錯.

由於薄膜的厚度僅是針對某種單色光設計的,因此不是任何波長的入射光a,它在膜的前、後表面的反射光一定反相疊加.c錯.

答  d.

討論薄膜干涉所形成的條紋形狀和色調,除與膜的厚度有關外,還與眼睛的視線方向密切有關.如圖8-9所示,當眼睛在位置e注視c點時,如光線a、a'在這裡引起的光程差是波長的整數倍,則c點看來是亮紋.當眼睛移到位置e'注視c點時,進入眼睛的反射光會換成另一對 b、b',它們在這裡引起的光程差與a、a'的不一樣,若比aa'的光程差大(或者小)λ/2,則看到c點就變為暗紋.

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