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薄膜干涉是什么 薄膜干涉的原理和作用

薄膜干涉的概念

由薄膜產生的干涉。薄膜可以是透明固體、液體或由兩塊玻璃所夾的氣體薄層。入射光經薄膜上表面反射后得第一束光,折射光經薄膜下表面反射,又經上表面折射后得第二束光,這兩束光在薄膜的同側,由同一入射振動分出,是相干光,屬分振幅干涉。若光源為擴展光源(面光源),則只能在兩相干光束的特定重疊區才能觀察到干涉,故屬定域干涉。對兩表面互相平行的平面薄膜,干涉條紋定域在無窮遠,通常借助于會聚透鏡在其像方焦面內觀察;對楔形薄膜,干涉條紋定域在薄膜附近。

薄膜干涉的典型形式

由薄膜上、下表面反射(或折射)光束相遇而產生的干涉。薄膜通常由厚度很小的透明介質形成。如肥皂泡膜、水面上的油膜、兩片玻璃間所夾的空氣膜、照相機鏡頭上所鍍的介質膜等。

比較簡單的薄膜干涉有兩種,一種稱做等厚干涉,這是由平行光入射到厚度變化均勻、折射率均勻的薄膜上、下表面而形成的干涉條紋.薄膜光程差相同的地方形成同條干涉條紋,故稱等厚干涉。牛頓環和楔形平板干涉都屬等厚干涉。

另一種稱做等傾干涉。當不同傾角的光入射到折射率均勻,上、下表面平行的薄膜上時,同一傾角的光經上、下表面反射(或折射)后相遇形成同一條干涉條紋,不同的干涉明紋或片間的空氣層就形成空氣薄膜,用水銀燈或納燈作為光源,就可以觀察到薄膜干涉現象。如果玻璃內表面不很平,所夾空氣層厚度不均勻,觀察到的將是一些不規則的等厚干涉條紋,通常是一些不規則的同心環。

若用很平的玻璃片(如顯微鏡的承物片)則會出現一些平行條紋,手指用力壓緊玻璃片時,空氣膜厚度變化,條紋也隨之改變.根據這個道理,可以測定平面的平直度.測定的精度很高,甚至幾分之一波長那么小的隆起或下陷都可以從條紋的彎曲上檢測出來.若使兩個很平的玻璃板間有一個很小的角度,就構成一個楔形空氣薄膜,用已知波長的單色光入射產生的干涉條紋,可用來測很小的長度。

暗紋對應不同的傾角,這種干涉稱做等傾干涉。等傾干涉一般采用擴展光源,并通過透鏡觀察。

薄膜干涉作用

薄膜干涉原理廣泛應用于光學表面的檢驗、微小的角度或線度的精密測量、減反射膜和干涉濾光片的制備等。

1、把兩塊干凈的玻璃片緊緊壓疊,兩玻璃利用薄膜干涉還可以制造增透膜。在照相機、放映機的透鏡表面上涂上一層透明薄膜,能夠減少光的反射,增加光的透射,這種薄膜叫做增透膜。平常在照相機鏡頭上有一層反射呈藍紫色的膜就是增透膜。

2、同理如果增加光的反射成為增反膜,用于汽車玻璃貼膜等。

3、可以用于檢測平面是否平整。

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本文轉載于東浦電子。

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