2021-2022學年高二物理競賽課件：薄膜干涉

單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,二級,三級,四級,五級,2022/7/5,#,河南城建學院 杜亞冰,薄膜干涉,P,L,一 薄膜干涉的光程差,D,C,3,4,E,5,A,1,B,2,薄膜干涉,反射光,的光程差,加 強,減 弱,P,L,D,C,3,4,E,5,A,1,B,2,透射光,的光程差,注意：,透射光和反射光干涉具有互 補 性 ，符合能量守恒定律.,根據(jù)具體情況而定,P,L,D,C,3,4,E,5,A,1,B,2,反射相干光,薄膜,1,2,3,n,1,n,2,n,3,4,5,透射相干光,附加光程差的確定：,加 強（明紋）,減 弱（暗紋）,干涉條件：,為此，明紋和暗紋出現(xiàn)的條件為：,為因為半波損失而產(chǎn)生的附加光程差。,當光線垂直入射時,討論,光程差公式簡化為：,加 強（明紋）,減 弱（暗紋）,例1,在金屬鋁的表面，經(jīng)常利用陽極氧化等方法形成一層透明的氧化鋁 (,Al,2,O,3,),薄膜，其折射率,n,= 1.80.,設(shè)一磨光的鋁片表面形成了厚度,d, 250nm,的透明氧化鋁薄層，問在日光下觀察，其表面呈現(xiàn)什么顏色？（設(shè)白光垂直照射到鋁片上，鋁的折射率小于氧化鋁的折射率）,解：,1,2,d,n,鋁,表面呈橙紅色,例,2,：,一油輪漏出的油,(,折射率,n,1,=1.20,),污染了某海域,在海水,(,n,2,=1.30,),表面形成一層薄薄的油污。,(,1,),如果太陽正位于海域上空，一直升飛機的駕駛員從機上向正下方觀察，他所正對的油層厚度為,460 nm,則他將觀察到油層呈什么顏色,？,(,2,),如果一潛水員潛入該區(qū)域水下，并向正上方觀察，又將看到油層呈什么顏色？,已知,:,n,1,=1.20,n,2,=1.30,h,=460 nm,解,(,1,),綠色,(,2,),透射光的光程差,紅光,紫紅色,紫光,增透膜,增反膜,空氣,n,1,=1,玻璃,n,3,=1.58,MgF,2,n,2,=1.38,h,為使反射光減弱，所涂薄膜厚度,h,應(yīng)滿足下列條件：,k=,0,，,增透膜的光學厚度,為使反射光加強，所涂薄膜厚度,h,應(yīng)滿足下列條件：,取,k=,1,，,增反膜的光學厚度,玻璃,氟化鎂為增透膜,利用薄膜干涉可以提高光學器件的透光率 .,例,3,為了增加透射率 , 求氟化鎂膜的最小厚度.,已知空氣 , 氟化鎂 ,2,3,解,減弱,取,則,（,增強,）,例,4,在玻璃表面鍍上一層,MgF,2,薄膜，用白光照射使波長為,=5500 Å,的綠光全部通過。求：膜的厚度。,解一：使反射綠光干涉相消,由反射光干涉相消條件,取,k,=,0,MgF,2,玻璃,n,2,= 1.38,n,1,=1.50,n,0,= 1,r,= 2,n,2,h,=(2,k,+1),/,2,=,996(,Å,),=996Å,解二,:,使透射綠光干涉相長,由透射光干涉加強條件,1,2,n,2,n,1,n,0,= 1,取,k,= 1,得,問題：此時反射光呈什么顏色？,2,n,2,h=k,1,=,2,n,2,h=,8250Å,取,k,=1,2,=,2,n,2,h,/2,=,4125Å,取,k,=2,反射光呈現(xiàn)紫藍色。,由,2,=,2,n,2,h,/3,=,2750Å,取,k,=3,S,M,劈尖角,二 劈 尖,明紋,暗紋,明紋,暗紋,1,）明、暗條紋處的膜厚,劈尖干涉,討論,劈尖干涉,條紋的,特征,明紋,暗紋,