等倾干涉条纹的系列特点
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等倾干涉(equal inclination interference )几束光发生干涉时,光的加强或减弱的条件只决定于光束方向的一种干涉现象。
例如,光通过两面平行的透明介质薄膜时,从上下表面反射的光产生的干涉就属于这种干涉。
设薄膜的厚度是d ,折射率是n 2,周围介质的折射率是n 1,光射入薄膜时的入射角是i ,在薄膜中的折射角是r ,则从反射光中看到明暗条纹的条件是:2)12(s i n 222122λ+=-m i n n d 亮条纹 22sin 222122λm i n n d =-暗条纹m =0,1,2……或 2)12(c o s22λ+=m r dn 亮条纹 22cos 22λmr dn = 暗条纹m =0,1,2……从上述条件可以看出,产生明暗条纹的条件只决定于光的入射角或折射角,即光的干涉情况只决定于光的倾角。
对于等倾干涉来说,不仅点光源可以产生清晰的干涉条件,扩展光源也可以产生清晰的干涉条件,即光源的大小对等倾干涉条纹的形状没有影响。
实际上,光源上每一点都会产生一组等倾干涉条纹,而且这些条纹的位置互相重合,因此使干涉条纹更加明亮。
例如,图1-22-27中的a 和b 是从光源的S 1和S 2点发出的两束平行光,它们对薄膜的入射角i 相同。
从薄膜的上下表面反射出的两束光的光程差相同,干涉情况相同。
由于这些反射光也是平行光,经透镜L 后会聚于同一点S (如果不用透镜,它们的干涉条纹将产生在无限远处)。
具有其他倾角的光线将会聚于另一点。
等倾干涉条纹也可以通过薄膜的透射光中看到。
由于直接透射的光比经过两次或更多次反射后透射出的光强更多,所以透射光的干涉条纹不如反射光的条纹清晰。
薄膜的厚度对条纹的影响比较大。
厚度d越大,相邻亮条纹间的距离越小,即条纹越密,越不易辨认。
等倾干涉条纹的系列特点
等倾干涉是一种基于波的干涉现象,其特点包括以下几个方面:
1. 条纹亮度均匀。
等倾干涉条纹的亮度与位置无关,其亮度在整个条纹中是均匀的。
这是由于等倾干涉是一种相位差恒定的干涉,因此不会出现明暗交替的现象。
2. 条纹平行且等距。
等倾干涉条纹的特点是严格平行,且在整个区域内等距分布。
这是由于等倾干涉所使用的光源具有一定的角度,而在相干光束交汇处,光程差是恒定的,导致条纹平行且等距。
3. 条纹宽度相等。
在等倾干涉中,频率相等的波长会同时产生相位差相等的干涉条纹。
因此,干涉条纹的宽度相等,这种条纹也被称为同色环。
4. 条纹颜色相同。
等倾干涉的条件是光源角度相同,因此条纹颜色相同。
这反映出
相干光源的性质,因为相干光源产生的频率相同的波长具有相同的相位,因此有着相同的
颜色。
5. 条纹密度变化。
通过调整介质厚度或介质折射率,条纹密度随着干涉条件的变化
而改变。
当介质厚度增加时,条纹密度会增加。
当介质折射率改变时,条纹密度也将随之
变化。