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薄膜干涉原理及在教资考试中的应用与光学验平问题解析

更新时间:2024-07-06 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

1. 薄膜干涉的原理ty0物理好资源网(原物理ok网)

在教师资格考试中,光的干涉问题经常出现在选择题部分。其中经常考查的光的干涉内容包括杨氏双缝干涉实验和薄膜干涉问题。今天我们主要讨论薄膜干涉中的光学调平问题。ty0物理好资源网(原物理ok网)

薄膜干涉的基本原理与之类似:在薄膜的上下表面(或正反面)分别发生反射,两束反射光在空间发生干涉,就叫薄膜干涉。两束反射光来自同一光源,薄膜厚度很小,两表面近似平行,所以是相干光,可以发生干涉。普通玻璃上的薄膜贝语网校,水面上的油膜,或者在阳光下吹出的肥皂泡产生的彩色条纹,都是薄膜干涉现象。ty0物理好资源网(原物理ok网)

这种现象的原因可以用两束反射光束之间的光程差来解释。ty0物理好资源网(原物理ok网)

不考虑半波损失效应,两束反射光束的光程差为2nd,其中n为介质对于光的折射率,d为该点介质的厚度。ty0物理好资源网(原物理ok网)

如果工件不平整,可以看到条纹不是平行的薄膜干涉高中物理,而是有一定程度的扭曲,既然上表面是标准件,那下表面肯定有问题。ty0物理好资源网(原物理ok网)

我们还可以根据条纹的扭曲方向来判断工件是凸还是凹。ty0物理好资源网(原物理ok网)

薄膜干涉高中物理ty0物理好资源网(原物理ok网)

题目中我们首先需要根据图判断条纹是朝横肋方向扭曲的,还是朝横肋反方向扭曲的。如上图所示,条纹是朝横肋方向扭曲的。干涉条纹代表的是一系列光程差相同的位置,也就是说条纹的“厚度”是相同的。那么指向横肋的条纹就告诉我们,靠近横肋的某处“厚度”和远离横肋的某处“厚度”是相同的。这里的“厚度”指的是气楔尖端的厚度,所以相当于告诉我们,靠近横肋的条纹扭曲的部分是向下凹的。ty0物理好资源网(原物理ok网)

远离横肋的扭曲情况类似,但结论相反。ty0物理好资源网(原物理ok网)

因此,我们可以直接根据条纹和棱线的位置来判断:如果条纹指向棱线,就是凹的,如果条纹远离棱线,就是凸的。利用这个结论薄膜干涉高中物理,我们就能轻松解决光学水准测量的问题了。ty0物理好资源网(原物理ok网)

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