給大家講解薄膜干涉原理:
1、光的波動(dòng)性
19世紀(jì)60年代,美國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋發(fā)展了電磁理論,指出光是一種電磁波,使波動(dòng)說發(fā)展到了相當(dāng)上乘的地步。
由光的波粒二象性可知,光同無線電波、X射線、?射線一樣都是電磁波,只是它們的頻率不同。電磁波的波長(zhǎng)λ、頻率u和傳播速率V三者之間的關(guān)系為:
V=λu
由于各種頻率的電磁波在真空中德傳播速度相等,所以頻率不同的電磁波,它們的波長(zhǎng)也就不同。頻率高的波長(zhǎng)短,頻率低的波長(zhǎng)長(zhǎng)。為了便于比較,可以按照無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和?射線等的波長(zhǎng)(或頻率)的大小,把它們依次排成一個(gè)譜,這個(gè)譜叫電磁波譜。
在電磁波譜中,波長(zhǎng)*長(zhǎng)的是無線電波,無線電波又因波長(zhǎng)的不同而分為長(zhǎng)波、中波、短波、超短波和微波等。其次是紅外線、可見光和紫外線,這三部分合稱光輻射。在所有的電磁波中,只有可見光可以被人眼所看到。可見光的波長(zhǎng)約在微米到微米之間,僅占電磁波譜中很小的一部分。再次是X射線。波長(zhǎng)*短的電磁波是y射線。
OCA光學(xué)膠涂布專用離型膜批發(fā)商介紹,光既然是一種電磁波,所以在傳播過程中,應(yīng)該變現(xiàn)出所具有的特征-----干涉、衍射、偏振等現(xiàn)象。
2、薄膜干涉
薄膜可以是透明固體、液體或由兩塊玻璃所夾的氣體薄層。入射光經(jīng)薄膜上表面反射后得**束光,折射光經(jīng)薄膜下表面反射,又經(jīng)上表面折射后得**束光,這兩束光在薄膜的同側(cè),由同一入射振動(dòng)分出,是相干光,屬分振幅干涉。若光源為擴(kuò)展光源(面光源),則只能在兩相干光束的特定重疊區(qū)才能觀察到干涉,故屬定域干涉。對(duì)兩表面互相平行的平面薄膜,干涉條紋定域在無窮遠(yuǎn),通常借助于會(huì)聚透鏡在其像方焦面內(nèi)觀察;對(duì)楔形薄膜,干涉條紋定域在薄膜附近。
實(shí)驗(yàn)和理論都證明,只有兩列光波具有一定關(guān)系時(shí),才能產(chǎn)生干涉條紋,這些關(guān)系稱為相干條件。薄膜的想干條件包括三點(diǎn):兩束光波的頻率相同;束光波的震動(dòng)方向相同;兩束光波的相位差保持恒定。
薄膜干涉兩相干光的光程差公式為:
Δ=ntcos(α)±λ/2
式中n為薄膜的折射率;t為入射點(diǎn)的薄膜厚度;α為薄膜內(nèi)的折射角;λ/2是由于兩束相干光在性質(zhì)不同的兩個(gè)界面(一個(gè)是光疏介質(zhì)到光密介質(zhì),另一個(gè)是光密介質(zhì)到光疏介質(zhì))上反射而引起的附加光程差。薄膜干涉原理廣泛應(yīng)用于光學(xué)表面的檢驗(yàn)、微小的角度或線度的精密測(cè)量、減反射膜和干涉濾光片的制備等。
光是由光源中原子或分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化輻射出來的,每個(gè)原子或分子每一次發(fā)出的光波,只有短短的一列,持續(xù)時(shí)間約為10億秒對(duì)于兩個(gè)獨(dú)立的光源來說,產(chǎn)生干涉的三個(gè)條件,特別市相位相同或相位差恒定不變這個(gè)條件,很不容易滿足,所以兩個(gè)獨(dú)立的一般光源是不能構(gòu)成相干光源的。不僅如此,即使是同一個(gè)光源上不同部分發(fā)出的光,由于它們是不同的原子或分子所發(fā)出的,一般也不會(huì)干涉。
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