物理光学平行平板多光束干涉优质PPT.ppt

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,1.平行平板多光束干涉的强度分布爱里公式,相邻两反射光或透射光之间的光程差为,相应的相位差为,若光束从周围介质射入到平板时，反射系数为r，透射系数为t，从平板射出时相应系数为r、t，则从平板反射回来的各光束的振幅为,1.平行平板多光束干涉的强度分布爱里公式,1.平行平板多光束干涉的强度分布爱里公式,是由光程差引起的相位变化。

所有反射光在P点叠加，其合成场复振幅为,1.平行平板多光束干涉的强度分布爱里公式,根据菲涅耳公式可以证明：

1.平行平板多光束干涉的强度分布爱里公式,由平板表面反射系数、透射系数与反射率、透射率的关系：

并利用,可得,1.平行平板多光束干涉的强度分布爱里公式,1.平行平板多光束干涉的强度分布爱里公式,再由，得到反射光强与入射光强的关系为,式中,类似地，也可得到透射光强与入射光强的关系式：

（41）式和（43）式即是反射光干涉场和透射光干涉场的强度分布公式，通常称为爱里公式。

1.平行平板多光束干涉的强度分布爱里公式,2.多光束干涉图样的特点,

（1）互补性由（41）式和（43）式可以得到,该式反映了能量守恒的普遍规律，即反射光强与透射光强之和等于入射光强。

（1）互补性,若反射光因干涉加强，则透射光必因干涉而减弱，反之亦然。

即是说，反射光强分布与透射光强分布互补。

（2）等倾性,由爱里公式可以看出，干涉光强随R和变化。

在特定的R条件下，干涉光强仅随变化，也可以说干涉光强只与光束倾角有关。

当实验装置中的透镜光轴垂直于平板时，所观察到的等倾条纹是一组同心圆环。

（2）等倾性,（3）光强分布的极值条件,时，形成亮条纹，其反射光强为,由爱里公式可以看出，在反射光方向上，当,（3）光强分布的极值条件,当,时，形成暗条纹，其反射光强为,（3）光强分布的极值条件,对于透射光，形成亮条纹和暗条纹的条件分别是,和,其相应的光强分别为,和,（3）光强分布的极值条件,在前面讨论平行平板双光束干涉时，二反射光的光程差计入了第一束反射光“半波损失”的贡献，表示式为=2nhcos2+/2，而在讨论平行平板多光束于涉时，相邻二反射光间的光程差均为=2nhcos2,（3）光强分布的极值条件,除了第一个反射光外，其它相邻二反射光间的光程差均为=2nhcos2，对于第一束反射光的特殊性已由菲涅耳系数r=-r表征了。

（3）光强分布的极值条件,3.透射光的特点,透射光的干涉条纹特点:

3.透射光的特点,透射光强的分布如图所示，图中横坐标是相邻两透射光束间的相位差，纵坐标为相对光强。

由图可以得出如下规律：

（1）光强分布与反射率R有关当R增大时，透射光暗条纹的强度降低，条纹可见度提高。

控制R的大小，可以改变光强的分布。

（2）条纹锐度与反射率R有关随着R增大，极小值下降，亮条纹宽度变窄。

（2）条纹锐度与反射率R有关但因，透射光强的极大值与R无关，所以，在R很大时，透射光的干涉条纹是在暗背景上的细亮条纹。

（2）条纹锐度与反射率R有关与此相反，反射光的干涉条纹则是在亮背景上的细暗条纹，由于它不易辨别,故极少应用。

在It/Ii曲线上，若用条纹的半峰值全宽度=表征干涉条纹的锐度，则如图所示。

（2）条纹锐度与反射率R有关,在,时，,

（2）条纹锐度与反射率R有关,

（2）条纹锐度与反射率R有关,从而有,若F很大（即R较大），必定很小，有，因而可得,

（2）条纹锐度与反射率R有关,显然，R愈大，愈小，条纹愈尖锐。

条纹锐度除了用表示外，还常用相邻两条纹间的相位差

（2）与条纹半宽度（）之比N表征，,

（2）条纹锐度与反射率R有关,此比值称为条纹精细度，R愈大，亮条纹愈细，N值愈大，当R1时，N。

这对于利用这种条纹进行测量的应用，十分有利。

（2）条纹锐度与反射率R有关,应当指出，上述是在单色光照射下产生的多光束干涉条纹的半宽度，它不同于准单色光的谱线宽度,故又称为仪器宽度。

（3）频率特性,只有相邻透射光相位差处在半宽度内的光才能透过平行平板。

在平行板的结构（n，h）确定，入射光方向一定的情况下，相位差只与光波长有关。

（3）频率特性,所以，平行平板具有滤波特性。

（3）频率特性,若将改写为,通常将相应于条纹半宽度的频率范围v1/2称为滤波带宽，且,（3）频率特性,利用（52）式，可以改写为,（3）频率特性,进一步，由vm=c/m，有,相应于=2m的光波长为,（3）频率特性,所以，透射带宽可用波长表示,通常称（m）1/2为透射带的波长半宽度。

显然，R愈大，N愈大，相应的（m）1/2愈小。

（3）频率特性,