浅探光的薄膜干涉

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大学物理薄膜干涉

大学物理薄膜干涉

大学物理薄膜干涉薄膜干涉是光学干涉的一种常见形式,它涉及到两个或多个薄膜层的反射和透射光的相互叠加。

薄膜干涉现象的复杂性使得其在实际应用中具有广泛的应用,例如在光学仪器、光学通信和生物医学领域。

本文将介绍大学物理中薄膜干涉的基本原理及其应用。

一、薄膜干涉的基本原理1、光的干涉现象光的干涉是指两个或多个波源发出的光波在空间中叠加时,产生明暗相间的条纹的现象。

干涉现象的产生需要满足以下条件:(1)光波的波长和传播方向必须相同;(2)光波的相位差必须恒定;(3)光波的振幅必须相等。

2、薄膜干涉的形成薄膜干涉是指光在两个或多个薄膜层之间反射和透射时产生的干涉现象。

当光线照射到薄膜上时,一部分光线会被反射回来,一部分光线会穿透薄膜继续传播。

由于薄膜的厚度通常很薄,所以光的反射和透射都会受到薄膜的影响。

当多个反射和透射的光线相互叠加时,就会形成薄膜干涉现象。

3、薄膜干涉的公式薄膜干涉的公式可以表示为:Δφ = 2πnΔndλ,其中Δφ为光程差,n为薄膜的折射率,Δn为薄膜的厚度变化量,λ为光波的波长。

当光程差满足公式时,就会形成明暗相间的条纹。

二、薄膜干涉的应用1、光学仪器中的应用在光学仪器中,薄膜干涉被广泛应用于表面形貌测量、光学厚度控制和光学表面质量检测等方面。

例如,在表面形貌测量中,可以利用薄膜干涉原理测量表面的粗糙度和高度变化;在光学厚度控制方面,可以利用薄膜干涉原理控制材料的折射率和厚度;在光学表面质量检测方面,可以利用薄膜干涉原理检测表面的缺陷和划痕等。

2、光学通信中的应用在光学通信中,薄膜干涉被广泛应用于光信号的调制和解调等方面。

例如,在光信号的调制方面,可以利用薄膜干涉原理将电信号转换为光信号;在光信号的解调方面,可以利用薄膜干涉原理将光信号转换为电信号。

薄膜干涉还被广泛应用于光学通信中的信号传输和处理等方面。

3、生物医学中的应用在生物医学中,薄膜干涉被广泛应用于生物组织的光学成像和生物分子的检测等方面。

薄膜干涉的原理及应用

薄膜干涉的原理及应用

薄膜干涉的原理及应用1. 薄膜干涉的基本原理1.1 光的干涉现象•光的干涉是指两束或多束光波相遇产生的干涉现象。

•干涉现象包括干涉条纹、干涉色彩等。

1.2 薄膜的特点•薄膜是指在光波通过时,其厚度相对于光的波长来说非常小的材料。

•薄膜一般由透明的介质层夹在两个介质或反射层之间组成。

1.3 薄膜干涉的基本原理•薄膜干涉是指光线经过薄膜时,由于光的折射和反射而导致的光干涉现象。

•在光通过薄膜的过程中,光波经过薄膜的上表面和下表面的反射和折射,产生干涉现象。

•干涉的结果会导致薄膜的不同位置出现不同的光强,形成干涉条纹。

2. 薄膜干涉的应用2.1 薄膜干涉在光学薄膜领域的应用•光学薄膜是一个基于干涉原理制备的薄膜,主要用于改变光的颜色和强度。

•光学薄膜被广泛应用于光学仪器、光学器件和光学材料等领域。

•光学薄膜的应用包括抗反射涂层、增透薄膜、反射膜、色彩滤光片、偏光器等。

2.2 薄膜干涉在光学显微镜中的应用•光学显微镜是一种基于薄膜干涉原理的显微镜,能够放大观察微小物体。

•薄膜干涉在光学显微镜中的应用主要包括相衬显微镜和干涉显微镜。

•相衬显微镜利用薄膜干涉的特性,通过改变光程差,增强低对比度的物体细节。

•干涉显微镜利用薄膜干涉现象,将光束分成两束,通过干涉现象观察样品。

2.3 薄膜干涉在光学显示器件中的应用•在光学显示器件中,薄膜干涉被广泛应用于液晶显示器和光栅显示器等。

•液晶显示器利用薄膜干涉的原理,通过施加电场控制液晶分子的方向,改变光的传播路径,从而实现图像显示。

•光栅显示器利用薄膜干涉的特性,通过控制光的相位变化,在显示器的不同位置生成不同的光强,以呈现图像。

3. 薄膜干涉的发展前景•薄膜干涉作为一种重要的光学现象,其应用领域广泛,包括光学薄膜、光学显微镜、光学显示器等。

•随着科学技术的不断发展,薄膜干涉在光学领域的应用将进一步拓展。

•研究人员将继续探索薄膜干涉的原理和应用,以提高光学器件的性能和功能。

薄膜干涉的原理与应用论文

薄膜干涉的原理与应用论文

薄膜干涉的原理与应用论文1. 引言薄膜干涉是一种基于光的干涉现象,通过利用光在不同介质中传播时发生的相位差,实现光的干涉与衍射效应。

薄膜干涉在科学研究和工程应用中具有广泛的应用。

本文将介绍薄膜干涉的基本原理及其在光学领域的应用。

2. 薄膜干涉的原理薄膜干涉的原理基于波动光学的理论,下面是薄膜干涉的基本原理:2.1 波长和相位差薄膜干涉的基本原理是光在两个介质界面间传播时产生的相位差。

根据光的波动性质,相位差与波长有关。

2.2 光的反射与透射当光从一种介质进入另一种介质时,一部分光会反射回来,另一部分光会透射到第二种介质中。

薄膜干涉的原理即是基于光的反射与透射。

2.3 干涉条纹的形成当两束光线相遇时,由于相位差的存在,会发生干涉现象。

这种干涉现象在薄膜上形成干涉条纹,可以通过光的波长、入射角度、薄膜的厚度等因素来控制。

3. 薄膜干涉的应用薄膜干涉在科学研究和工程应用中有多种应用,下面是几个典型的应用例子:3.1 反射镀膜薄膜干涉在光学反射镀膜中有重要应用。

通过设计合适的薄膜结构,可以使得特定波长的光得到增强或者完全反射,实现光学器件的性能优化。

3.2 光学滤波器薄膜干涉可以用来制作光学滤波器。

通过设计合适的薄膜结构,可以选择性地透过或者反射特定波长的光,实现光的分离和滤波。

3.3 透明导电膜在电子学领域中,透明导电膜是一种重要的材料。

通过利用薄膜干涉的原理,可以制备具有高透过率和低电阻率的透明导电膜,用于触摸屏、太阳能电池等器件中。

3.4 光学涂层薄膜干涉可以用于制备光学涂层,用于反射、抗反射、增透等应用中。

通过调节薄膜的结构和厚度,可以实现对特定波长光的优化处理。

4. 结论薄膜干涉是一种基于光的干涉现象,通过光在不同介质中传播时产生的相位差,实现光的干涉与衍射效应。

薄膜干涉在光学领域具有广泛的应用,包括反射镀膜、光学滤波器、透明导电膜和光学涂层等。

通过合理设计薄膜结构和厚度,可以实现对光的控制和优化。

光的干涉与薄膜实验探究

光的干涉与薄膜实验探究

光的干涉与薄膜实验探究光的干涉与薄膜实验探究,是光学领域中重要的实验之一。

通过干涉现象的观察和薄膜实验的探究,我们能够深入了解光的性质和干涉现象的原理。

在本文中,我们将介绍光的干涉和薄膜实验的基本原理,并且探讨它们在实验中的应用。

一、光的干涉光的干涉是光学中一种重要的现象。

当两束或多束相干光(具有相同频率和相同或相差恒定的相位)相遇时,它们会发生干涉现象。

干涉可以分为两类:构造干涉和破坏干涉。

构造干涉指的是当两束光相遇时,它们的干涉会形成明暗相间的条纹,即干涉条纹。

这种干涉是由于光的波动性导致的,它符合光的叠加原理。

构造干涉常见的实验有杨氏双缝干涉实验、杨氏单缝干涉实验等。

破坏干涉指的是当两束或多束光相遇时,它们的干涉会产生某些区域的光的强度减弱或完全破坏。

这种干涉是由于光的波动性和光的波的相位差导致的。

破坏干涉常见的实验有劳埃德镜实验、牛顿环实验等。

通过光的干涉实验,我们可以观察到干涉条纹的分布情况,探究光波的特性和波动性质。

此外,光的干涉还在光学测量、干涉仪器和光学工艺等领域有着广泛的应用。

二、薄膜实验薄膜实验是通过利用薄膜对光的反射和折射的性质,来研究光的干涉现象和薄膜的厚度等参数的实验。

在薄膜实验中,我们通常使用一束单色光源照射到薄膜上,观察反射光和透射光的干涉现象,并且通过实验来确定薄膜的厚度。

在薄膜实验中,常见的实验装置有Michelson干涉仪、薄膜干涉仪等。

利用这些装置,我们可以观察到薄膜干涉条纹的变化,根据干涉条纹的特征来确定薄膜的厚度、折射率等参数。

薄膜实验在光学领域有着广泛的应用。

例如,薄膜技术在光学器件制造中起着重要的作用。

通过控制薄膜的厚度和折射率,可以实现对光的反射和透射特性的调控,从而实现滤光、增透、反射等功能。

三、光的干涉与薄膜实验的应用光的干涉与薄膜实验在科学研究和工程应用中具有重要价值。

以下是一些光的干涉和薄膜实验的应用示例:1.光学测量:通过光的干涉原理,可以实现不同精度的光学测量,如位置测量、形状测量等。

薄膜干涉研究实验报告(3篇)

薄膜干涉研究实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解薄膜干涉的基本原理和现象。

2. 通过实验观察薄膜干涉条纹,分析薄膜的厚度和折射率。

3. 掌握使用薄膜干涉现象测量薄膜厚度和折射率的方法。

4. 了解薄膜干涉在光学器件中的应用。

二、实验原理薄膜干涉是指当光波照射到透明薄膜上时,从薄膜的前后表面分别反射的光波发生干涉,形成明暗相间的干涉条纹。

这种现象与薄膜的厚度、折射率和入射光的波长有关。

根据薄膜干涉的原理,当光波从光疏介质(如空气)进入光密介质(如薄膜)时,会发生部分反射和部分折射。

从薄膜的前表面反射的光波与从薄膜的后表面反射的光波之间会产生光程差,这个光程差与薄膜的厚度和折射率有关。

当光程差为波长的整数倍时,两束反射光波发生相长干涉,形成明条纹;当光程差为半波长的奇数倍时,两束反射光波发生相消干涉,形成暗条纹。

因此,通过观察干涉条纹的分布,可以计算出薄膜的厚度和折射率。

三、实验仪器与材料1. 薄膜干涉实验装置(包括光源、薄膜样品、显微镜等)。

2. 精密测量工具(如游标卡尺、读数显微镜等)。

3. 记录本和笔。

四、实验步骤1. 将薄膜样品放置在实验装置中,确保光源垂直照射到薄膜上。

2. 观察显微镜下的干涉条纹,调整薄膜样品的位置,使干涉条纹清晰可见。

3. 使用游标卡尺测量薄膜样品的厚度。

4. 通过显微镜观察干涉条纹,记录明暗条纹的位置。

5. 根据干涉条纹的位置和薄膜的厚度,计算薄膜的折射率。

五、实验结果与分析1. 通过实验观察,成功观察到了明暗相间的干涉条纹。

2. 使用游标卡尺测量薄膜样品的厚度,得到厚度为d。

3. 通过显微镜记录明暗条纹的位置,计算光程差ΔL。

4. 根据公式ΔL = 2nd,计算出薄膜的折射率n。

六、讨论与结论1. 实验结果表明,薄膜干涉现象确实存在,且与薄膜的厚度和折射率有关。

2. 通过实验,成功测量了薄膜的厚度和折射率,验证了薄膜干涉原理的正确性。

3. 薄膜干涉在光学器件中具有广泛的应用,如增透膜、滤光膜、偏振膜等。

薄膜干涉的原理及应用

薄膜干涉的原理及应用

薄膜干涉的原理及应用薄膜干涉是指光线在两个平行的透明介质界面之间传播时发生的干涉现象。

薄膜干涉的原理主要有两种,一种是取决于光线经过薄膜时的反射和折射,另一种是取决于薄膜上存在的厚度变化。

首先,光线经过薄膜时的反射和折射产生干涉是薄膜干涉的一种原理。

当入射光线照射到薄膜上时,一部分光线被薄膜上的介质反射,一部分光线经过薄膜后折射出去。

由于折射率的差异,光线的相位发生变化,产生了干涉现象。

根据不同的入射角度和薄膜的厚度,干涉的结果有时是增强,有时是消减。

也就是说,入射光线经过薄膜干涉后,会出现明暗相间的干涉条纹。

其次,薄膜上存在的厚度变化也会导致光线的干涉现象。

当薄膜具有不均匀的厚度分布时,入射光线在不同位置的薄膜上经过不同的光程,从而产生干涉现象。

这种干涉称为厚度干涉,通过观察干涉条纹的形态可以获取薄膜的厚度信息。

薄膜干涉具有许多应用。

以下是几个常见的应用:1.薄膜干涉可以用于制造薄膜光学器件,如光学镀膜和光学滤光片。

通过选择适当的薄膜材料和调节厚度,可以实现对特定波长光的反射或透射。

这些器件在摄影、显示器、激光技术等领域中得到了广泛应用。

2.薄膜干涉在非破坏性测试技术中起着重要作用。

通过测量干涉条纹的变化,可以获取材料的厚度、表面形貌、应力等信息,从而判断材料的质量和性能。

3.薄膜干涉还可以用于生物医学领域的光学显微镜。

通过将样本置于薄膜上,当入射光通过样本和薄膜时,会发生干涉现象。

通过观察干涉条纹的形态和变化,可以获得有关样本的信息,如细胞的形态、结构和运动等。

4.薄膜干涉还可以应用于材料的质量控制和检测。

通过测量干涉条纹的变化,可以判断材料的化学成分、密度、厚度等,从而实现对材料质量的检测和控制。

总之,薄膜干涉是光学中一种重要的现象,其原理包括光线的反射和折射产生的干涉以及薄膜的厚度变化引起的干涉。

薄膜干涉具有广泛的应用,包括光学器件制造、非破坏性测试、生物医学等领域。

通过利用薄膜干涉的原理,可以实现对材料性能和质量的检测和控制。

光的薄膜干涉现象

光的薄膜干涉现象

光的薄膜干涉现象
光的薄膜干涉现象是指当光线经过两层介质的表面时,由于光的反射和折射会产生干涉现象,从而形成一些明暗相间的条纹。

这种干涉现象主要是由于光线在两层介质之间来回反射和折射形成的路径差所致。

在薄膜干涉现象中,光线从空气等介质进入一个厚度非常细的透明介质(即薄膜),并反射回去。

在反射的同时,还有一部分光线穿透透明介质,经过介质内界面到达第二个介质,并再次反射和折射。

接着,这些光线会沿着这条路径来回反射和折射,相互干涉。

在这一过程中,光线的路径会因为厚度和两个介质的折射率等因素而产生微小的变化。

这会导致反射和折射的光线之间的相位差发生变化。

当相位差为整数倍波长时,波峰会叠加波峰形成明纹(增强干涉),相位差为奇数倍波长时,波峰会叠加波谷形成暗纹(消减干涉)。

薄膜干涉现象在日常生活中经常可以见到,例如肥皂泡的彩虹、油膜的五彩斑斓等。

这种现象不仅可以用于科学研究,还可以应用于制造彩色滤光片、光学仪器等领域。

浅探光的薄膜干涉

浅探光的薄膜干涉

浅谈光的薄膜干涉刘海明,张汉谋(陇东学院电气工程学院,甘肃庆阳 745000)摘 要:通过对牛顿环与薄膜等倾干涉进行比较,寻求出了两者的异同点,相同之处为:都是分振幅法产生的;光强分布和圆环半径r k的分布规律相同。

不同之处:单色扩展光源不同;薄膜形状不同;干涉花样定域不同;内外环干涉级次分布不同;条纹宽度不同;观察及检验方法不同,并对生活中薄膜干涉现象和光的薄膜干涉应用进行了阐述。

关键词:等倾干涉;等厚干涉;光程差;增透膜Discussion on the Thin Film Interference of LightLIU Hai-ming, ZHANG Han-mou (College of Physics and Electronic Engineering, Long-Dong University, QingYang 745000, Gansu)Abstract:By comparing Newton’s rings and films interference of equal inclination, it find out the similarities and differences between two points. The common points are: They generated by sub-amplitude method. The law of the intensity distribution and distribution of ring radius are the same. The differences are: Different in monochromatic extended light sources. Different in films shapes. Different in pattern localization. Different in the interference in distribution levels within and outside the ring. Different in stripe widths. Different in observation and the check methods. At last, the phenomenon of film interference and the application of light interference were given out.Key words:equal inclination interference;equal thickness interference;optical path difference;AR coating0引言分振幅薄膜干涉分为薄膜等厚干涉和薄膜等倾干涉,薄膜等厚干涉与薄膜等倾干涉都是波的叠加结果的具体体现。

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浅谈光的薄膜干涉刘海明,张汉谋(陇东学院电气工程学院,甘肃庆阳 745000)摘 要:通过对牛顿环与薄膜等倾干涉进行比较,寻求出了两者的异同点,相同之处为:都是分振幅法产生的;光强分布和圆环半径r k的分布规律相同。

不同之处:单色扩展光源不同;薄膜形状不同;干涉花样定域不同;内外环干涉级次分布不同;条纹宽度不同;观察及检验方法不同,并对生活中薄膜干涉现象和光的薄膜干涉应用进行了阐述。

关键词:等倾干涉;等厚干涉;光程差;增透膜Discussion on the Thin Film Interference of LightLIU Hai-ming, ZHANG Han-mou (College of Physics and Electronic Engineering, Long-Dong University, QingYang 745000, Gansu)Abstract:By comparing Newton’s rings and films interference of equal inclination, it find out the similarities and differences between two points. The common points are: They generated by sub-amplitude method. The law of the intensity distribution and distribution of ring radius are the same. The differences are: Different in monochromatic extended light sources. Different in films shapes. Different in pattern localization. Different in the interference in distribution levels within and outside the ring. Different in stripe widths. Different in observation and the check methods. At last, the phenomenon of film interference and the application of light interference were given out.Key words:equal inclination interference;equal thickness interference;optical path difference;AR coating0引言分振幅薄膜干涉分为薄膜等厚干涉和薄膜等倾干涉,薄膜等厚干涉与薄膜等倾干涉都是波的叠加结果的具体体现。

两者的干涉花样相似,均为内疏外密,明暗相间的同心圆环。

等厚干涉、等倾干涉均属薄膜干涉,采用对比法,分析其花样产生的条件、联系、区别和应用,进一步掌握分析问题,研究问题的化繁为简的方法,能够深化“光的干涉”教学内容,提高教学质量。

1分振幅法—薄膜干涉如图1单色扩展光源SS′照在介质折射率为n2,厚度为h的薄膜上,在薄膜两表面反射的两束光a l,a2在P点相遇,光程差=1+2,其中1是由于光经过的介质和路程不同而引起的光程差,2是由于光反射时可能产生的半波突变而引起的附加光程差,对于空气中的薄膜,或处于同一介质中的薄膜,光程差为:(1)为干涉条纹级次,i1为入射光的入射角,i2为该光线在薄膜内的折射角图1薄膜干涉当薄膜介质折射率n2和入射单色光波长一定时,从(1)式看出,决定二光在P点的光程差的因子变量有二个;(1)膜厚h,(2)入射角i1。

对(1)式全微分有:(2)从(2)式看出,当h不是常数,并且入射角有变化时,k就产生变化。

为了使研究的问题简化,可分别确定其中一个为常量,寻求干涉条纹随另一个度量变化的规律.这样薄膜干涉就可分成两大类:等厚干涉和等倾干涉。

2薄膜等厚干涉产生条件:当i1没有变化或变化相当小,即△i1可忽略情况下,(1)式可写为:这表明,(1)式中的k值仅仅由膜厚h决定并且成正比;h相同处对应同一k值干涉条纹,这种干涉称为等厚干涉,其干涉条纹叫等厚干涉条纹。

等厚干涉条纹的形状,由薄膜等厚点的轨迹决定,一般定域在薄膜表面附近。

由于条纹很细,需用调焦于膜面的显微镜来观察。

(2)式可写为:当时,即薄膜厚度改变△h时,条纹干涉级次改变△k。

所以由于干涉级次的变化,或条纹改变的数目N,得知薄膜厚度改变△h的数值大小。

由干涉条纹的形状确定薄膜厚度分布的情况。

牛顿环装置如图2,是由曲率半径为R的平凸透镜的凸球面和一块平面玻璃间构成一个图2 牛顿环空气薄膜。

此膜的等厚点的轨迹是以接触点为中心的一组同心圆,且接触点处h=0。

如果用单色平行光垂直入射,将在空气薄膜上表面产生反射光的等厚干涉条纹,形状由薄膜等厚点的轨迹决定,是以接触点为圆心的同心圆环,称之为牛顿环。

当,,所以中心处为暗点,这是来源于反射光的半波突变产生的附加光程差,k点中心向外数第k个暗条纹的位置,为该环的半径,k处光程差:,由于h k远远小于R,,得出结论:暗环这表明牛顿环的半径与干涉级次k的平方根成正比,。

条纹间隔,即内疏外密。

薄膜干涉可看作是振幅相等的双光干涉,有:亮纹暗纹光强分布曲线如图3,I -r R(k)曲线。

图3光强分布曲线所以牛顿环干涉图样为中央是暗点,分布内疏外密的明暗相间的同心圆环,内环级次低,外环级次高。

3薄膜等倾干涉产生条件:平面扩展光源照在厚度均匀的薄膜上。

h为常数,(1)式变为:(2)式变为:这表明干涉条纹的级次k只是人射光的入射角i1的函数。

即i1相同的入射光线,有着相同的光程差,组成同一级干涉条纹,这种干涉叫等倾干涉,干涉条纹叫等倾干涉条纹。

其形状由入射光的入射角i1相同的点的轨迹决定。

等倾干涉条纹定域在无穷远或透镜L的焦平面上,直接用眼观察和用望远镜(或调焦于无限远的照相机)来观察。

如图4,当入射角为i1的平行光线照在薄膜上,反射光在透镜焦平面上相交于一点,而平面扩展光源S通过透镜L的光线分布具有圆锥对称性,即以为轴,入射角从到的的圆锥面族,在焦平面上形成的干涉图样是以F'为圆心的同心圆环。

对应于同一圆锥面上的A,B两点的入射光线的干涉花样为同一干涉级次的圆环。

光程差:,,对应透镜焦点F'处的干涉花样中心处薄膜光轴焦平面透镜图4薄膜等倾干涉,为中心环的干涉级次,是最高级,当为亮环,为暗环。

因此,中央是亮还是暗不确定。

条纹的角宽度.当增大时,越小,这表明等倾圆条纹也是内疏外密,但是内环级次高,外环级次低。

是从中心向外数第k个圆环的半径.在傍轴光线条件下因为所以两式相减得:对作泰勒级数展开近似等于,得:由此可得.恰好与牛顿环的分布规律相同。

光强分布规律:明纹;暗纹,若中央为暗纹,与牛顿环相同.若中央为明纹,光强曲线如图5,与牛顿环中透射光干涉光强分布相同。

图 5 光强曲线通过上述讨论牛顿环和等倾薄膜干涉的花样特点、光强分布规律、定域及应用得知:牛顿环与等倾薄膜于涉是薄膜干涉的两个特例,相同之处为:(1)都是分振幅法产生的;(2)光强分布和圆环半径r k的分布规律相同。

不同之处:(1)单色扩展光源;(2)薄膜形状;(3)干涉花样定域;(4)内外环干涉级次分布;(5)条纹宽度;(6)观察及检验方法。

特别是观察与检验,通过实验,从花样变化及应用上注意区别。

4 生活中薄膜干涉现象当我们在阳光下洗衣服时,盆里的肥皂或洗衣粉泡上会出现各种彩色花纹,并且随泡的大小变化,花纹的形状和颜色也不断的变化;炎热的夏天,雨过天晴,柏油路的积水面上浮着一层油膜会呈现出五颜六色;用手把两片无色透明的玻璃片捏在一起,阳光下也能看到彩色花纹。

以上现象的产生,是因为光产生了薄膜干涉现象。

将金属丝框在肥皂液中蘸一下,使金属丝框上布满一层肥皂液薄膜,将肥皂液薄膜竖立,由于重力作用,形成了上薄下厚的梯形。

当一束单色光照射到肥皂液薄膜上时,从薄膜的前后两个表面反射出来这两束反射光符合光的干涉条件,能互相叠加,产生光的干涉现象阳光是由红橙黄绿蓝靛紫七种单色光组成的,每种色光各有一定的波长,所以在肥皂液薄膜一定厚度的地方,若红光相互叠加得到加强,该处就呈现红色;在另一厚度处绿光相互叠加得到加强,该处就呈现绿色。

不同色光在肥皂液薄膜的不同厚度的地方产生干涉现象,于是就出现了彩色条纹肥皂液薄膜的厚度变化时,各处呈现的颜色也随着变化。

以上干涉现象出现在透明的薄膜上,叫做薄膜干涉。

利用各种透明的薄膜都能产生薄膜干涉现象,如:各种洗涤液薄膜、油膜、空气层薄膜等。

上面提到的肥皂泡上的花纹,油膜上的花纹,以及某些昆虫薄而透明翅膀上的花纹等,都是光的薄膜干涉现象。

近视眼患者要佩戴近视眼镜照射到近视眼镜上的光在其表面发生反射,结果只有入射光的1/3左右能透过镜片,使得在人眼视网膜上所成的像既暗又不清晰。

怎样消除光在眼镜片表面反射造成的不良后果呢?可以在镜片的透光面上,用真空镀膜的方法,镀上一定厚度的透明薄膜(如氟化镁),入射光会从薄膜的前后两个表面反射出两列光波,使这两列反射光波由于干涉而抵消,大大减少了光的反射损失,增强了透射光的强度,这种薄膜叫增透膜。

入射到镜片上的白光是由七种单色光组成的,增透膜不可能使所有的反射光都由于干涉而相互抵消,通常在镜片上镀膜时,选择一定厚度的膜,使对视觉最敏感的黄绿光反射损失最小,白光中红光与紫光经镜片反射并没有显著减弱。

因而人们看到镀有增透膜的近视眼睛的镜片呈蓝紫色。

现在这种增透膜技术已得到了广泛应用,如:摄像机、电影放映机、军事望远镜、高档照相机的镜头都镀有一定厚度的增透膜来提高成像的质量,这种镜头呈蓝紫色。

登山运动员和野外工作者也需要佩戴眼镜,以保护眼睛不受强光的损害。

登山运动员和野外工作者佩带的眼镜镜片上也要镀上一定厚度的薄膜,使反射光由于干涉而加强,使透射光得到减弱。

这种膜叫做高反射膜。

宇航员在太空飞行时所佩戴的头盔和面甲的表面上也镀有一层对红外线有高反射率的高反射膜。

从而使从太空射来的红外线经高反射膜前后表面反射的两列红外线发生干涉而加强,被反射回去,宇航员不至于吸收过多的红外线而造成伤害。

5薄膜干涉应用5.1检查表面的平整程度如图6取一个透明的标准样板,放在待检查的部件表面并在一端垫一薄片,使样板的平面与被检查的平面间形成一个楔形空气膜,用单色光从上面照射,入射光从空气层的上下表面反射出两列光形成相干光,从反射光中就会看到干涉条纹。

标准样板空气薄层待检部件图 6 检查表面平整程度如果被检表面是平的,产生的干涉条纹就是平行的,如图(a)所示;如果观察到的干涉条纹如图(b)所示,则表示被检测表面微有凸起或凹下,这些凸起或凹下的地方的干涉条纹就弯曲。

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