3.7分振幅法雙光束干涉一.相干光束和光程差二.等厚條紋三.等傾條紋第一頁，共三十四頁。1ennn·A反射光2反射光1單色(設n>

n

)·S薄膜12反射光干涉薄膜透射光干涉12一.相干光束和光程差第二頁，共三十四頁。2薄膜干涉第三頁，共三十四頁。3在確定的角度下觀察或說：入射角固定則在波長一定的情況下光程差只取決于薄膜的厚度相同厚度的地方對應相同的光程差2)等傾干涉薄膜的厚度均勻則相同傾角的光線光程差相同兩個特殊結果1)等厚干涉第四頁，共三十四頁。4ennn·A反射光2反射光1入射光(單色平行光垂直入射)(設n>

n

)明紋暗紋同一厚度e對應同一級條紋——等厚條紋1.劈尖干涉平行光垂直入射到劈尖上二.等厚條紋光程差條紋形狀與薄膜的等厚線相同第五頁，共三十四頁。5條紋間距條紋間距明紋暗紋相鄰條紋的光程差差一個波長第六頁，共三十四頁。6條紋的移動怎么看條紋移動？盯住某一級看這一級對應的厚度在哪個方向平移改變楔角條紋疏密的變化變疏變密（反映膜的厚度變化）（反映楔角的改變）明紋暗紋第七頁，共三十四頁。7應用測波長測折射率測細小直徑、厚度、微小變化Δh待測塊規λ標準塊規平晶測表面不平度等厚條紋待測工件平晶思考：怎么判斷楔角的位置?第八頁，共三十四頁。8光程差：2.牛頓環(1)(2).S分束鏡M顯微鏡o

牛頓環裝置簡圖平凸透鏡平晶erR·平晶平凸透鏡暗環o形狀第m個暗環半徑？第九頁，共三十四頁。9白光入射的牛頓環照片第十頁，共三十四頁。10思考：1.定性說明如圖上式裝置得到的牛頓環的條紋形狀的疏密情況2.如果輕輕點一下上透鏡的中點條紋怎樣移動?第十一頁，共三十四頁。11測透鏡球面的半徑R檢驗透鏡球表面質量標準驗規待測透鏡暗紋看到了干涉花樣您用什么簡易辦法判別是上述哪種情況?如果待測透鏡合格現象如何?待測透鏡暗紋標準驗規應用第十二頁，共三十四頁。12三.等傾條紋L

fPo

r環

ennn>ni

C·21Siii

·BrAD···薄膜的厚度均勻則相同傾角的光線光程差相同第十三頁，共三十四頁。13觀察等傾條紋的實驗裝置和光路inMLSf屏幕第十四頁，共三十四頁。14傾角i相同的光線對應同一條干涉條紋—等傾條紋一系列同心圓環內疏外密條紋特點:形狀條紋間隔分布條紋級次分布波長對條紋的影響膜厚變化時條紋的移動中間級次最高視頻：等傾條紋演示：1.牛頓環2.等傾模型第十五頁，共三十四頁。15iPifor環ennn>n面光源···只要入射角i相同都將匯聚在同一個干涉環上（非相干疊加）面光源在薄膜干涉中的特殊貢獻應用：增透(射)膜和增反射膜

膜厚度均勻垂直入射對某個波長增透膜厚至少是多少？基片鍍膜空氣<<第十六頁，共三十四頁。16鏡頭顏色為什么發紫?第十七頁，共三十四頁。17等傾條紋照相如何在實驗上區分上述條紋是等傾還是牛頓環?第十八頁，共三十四頁。183.8干涉儀一.邁克耳遜干涉儀二.法布里-珀羅干涉儀三.光學相干CT第十九頁，共三十四頁。19一.邁克耳遜干涉儀1.工作原理光束2′和1′發生干涉M12211S半透半反膜M2M1G1G2E補償板G2的作用無G2時的光程差：有G2時的光程差：第二十頁，共三十四頁。20獲得等傾條紋的條件獲得等厚條紋的條件

M1，M2有小夾角

平行光入射

十字叉絲等厚條紋觀察條紋移動2.應用微小位移測量測折射率M12211S半透半反膜M2M1G1G2EM1，M2平行發散光入射M2平移d時，干涉條移過N條則第二十一頁，共三十四頁。21邁克耳遜干涉儀演示第二十二頁，共三十四頁。22在邁克耳遜干涉儀上測氣體折射率第二十三頁，共三十四頁。23用邁克耳遜干涉儀測氣流第二十四頁，共三十四頁。24邁克耳遜在工作

邁克耳遜（）美籍德國人因創造精密光學儀器，用以進行光譜學和度量學的研究，并精確測出光速，獲1907年諾貝爾物理獎。第二十五頁，共三十四頁。25愛因斯坦:“我總認為邁克爾遜是科學中的藝術家，他的最大樂趣似乎來自實驗本身的優美和所使用方法的精湛，他從來不認為自己在科學上是個嚴格的‘專家’，事實上的確不是，但始終是個藝術家。”

許多著名的實驗都堪稱科學中的藝術，如：全息照相實驗，吳健雄實驗，蘭姆移位實驗等等。

重要的物理思想＋巧妙的實驗構思＋精湛的實驗技術科學中的藝術第二十六頁，共三十四頁。26二.法布里-珀羅干涉儀多光束薄膜干涉的應用視頻：干涉儀演示等傾條紋基本裝置圖主極大滿足的光程差？原理圖未考慮鍍膜面對相位的影響第二十七頁，共三十四頁。27光學相干CT—斷層掃描成像新技術（OpticalCoherenceTomography,簡稱OCT）CT-ComputedTomography計算機斷層成象第二代：NMRCT－核磁共振成象第三代：光學相干CT－OCT

微米量級的空間分辨率第一代：X射線CT射線CT－工業CT三.“古老”原理的現代應用之例第二十八頁，共三十四頁。28原理*樣品中不同位置處反射回的光脈沖延遲時間不同*不同的材料或結構反射的強度不同要實現微米量級的空間分辨率,即就要求能測量秒的時間延遲激光器的脈沖寬度要很小～10－15秒－飛秒第二十九頁，共三十四頁。29時間延時短至10－14s～10－15s電子設備難以直接測量光源探測器參考鏡眼睛可利用光學邁克耳遜干涉儀原理只有當參考光與信號光的某個脈沖經過相等光程時才會產生光學干涉現象因為10－15s的光脈沖大約只有一個波長第三十頁，共三十四頁。30要測量從眼內不同結構回來的光延遲只須移動參考鏡使參考光分別與不同的信號光產生干涉參考臂掃描可得到樣品深度方向的一維測量數據光束在平行于樣品表面的方向進行掃描測量可得到橫向的數據將得到的信號經計算機處理,便可得到樣品的立體斷層圖像分別記錄下相應的參考鏡的空間位置這些位置便反映了眼球內不同結構的相對空間位置光源探測器參考鏡眼睛第三十一頁，共三十四頁。31實驗裝置－光纖化的邁克耳遜干涉儀光源電子學系統計算機探測器光纖耦合器樣品光纖聚焦器反射鏡第三十二頁，共三十四頁。32大蔥表皮的OCT圖像實際樣品大小為10