等厚干涉定义

实验装置

实验目的

实验仪器

工作原理

等厚干涉定义

实验内容和注意事项

等厚干涉的应用

等厚干涉定义

薄膜干涉的一种，光程差是薄膜厚度的函数，薄膜厚度相等点的光程差相同，干涉条纹是同一级。干涉条纹形状与薄膜等厚线相同。

实验装置

装置

实验目的

1、复习与巩固等厚干涉原理，观察等厚干涉现象；

2、利用牛顿环测量透镜球面的曲率半径；

3、学会如何消除误差、正确处理数据的方法。

实验仪器

读数显微镜，牛顿环装置，单色光源（钠光灯）（λ=5893Å）

工作原理

1.当一束平行光ab入射到厚度不均匀的透明介质薄膜上，在薄膜的表面上会产生干涉现象。从上表面反射的光线b1和从下表面反射 并透射出上表面的光线a1在B点相遇（如图15?1所示），由于a1、b1有恒定的光程差，因而将在B点产生干涉。若平行光束ab垂直入射到薄膜面，即i = r = 0，薄膜厚度为d，则a1、b1的光程差为：δ= 2nd+λ/2，式中λ/2一项是由于光线从 光疏介质到光密介质而产生的半波损失。

2．利用牛顿环测一个球面镜的曲率半径

设单色平行光的波长为λ，第k级暗条纹对应的薄膜厚度为dk，考虑到下界面反射时有半波损失λ/2，当光线垂直入射时总光程差由

薄膜干涉公式求得：

R=

式中DM、Dn实质上是m级与n级牛顿环的弦长（考虑为什么不是半径）。

等厚干涉定义

薄膜干涉分为两种一种叫等倾干涉，另一种称做等厚干涉。等厚干涉是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜上、下表面而形成的干涉条纹．薄膜厚度相同的地方形成同条干涉条纹，故称等厚干涉．牛顿环和楔形平板干涉都属等厚干涉．

实验内容和注意事项

1．钠光灯预热。

2．调整仪器

(1)由待测透镜的凸面及平玻璃的平面组成牛顿环装置，令其处于自由状态。

(2)调整45度反射平面玻璃及显微镜的位置，使入射光近乎垂直入射，并使钠光能充满整个视场。

(3)调节目镜，看清叉丝；显微镜调焦看清干涉条纹（调整时应注意什么？）使叉丝交点大致在牛顿环的中心位置。

3．定量测量

请慎重考虑：

(1)如何操作才能消除空程（回程差）？

(2)如何核对环的级数有否错误？

(3)若条纹较粗，如何测量更易准确？

根据以上三点，读者事先拟定具体的测量步骤。

等厚干涉的应用

牛顿环当用平行单色光垂直照射到牛顿环仪上时，一部分光线在空气层的下表面反射，一部分光线在空气层的上表面反射，这两部分光有光程差，它们在平凸透镜的凸面附近相遇而发生干涉。当我们用显微镜从反射面来观察时，便可清楚地看到中心是一暗圆斑，而周围是许多明暗相间、间隔逐渐减小的同心环；当我们从透射面观察时，干涉环纹与反射光的干涉环纹的光强恰好互补，中心是亮斑，原来的亮环变暗环，暗环变亮环，这种干涉最早为牛顿所发现，故称为牛顿环。牛顿环是等厚干涉的例子之一。