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薄膜干涉——等厚条纹

1、等厚干涉条纹

2. 劈尖膜 平行光接近垂直入射，在上 、下表面反射的光相干迭加，

明纹

暗纹

L

ek

e

在表面处看到干涉条纹。

设薄膜的折射率为n2，

ek+1

λ δ = 2n 2e + ( ) 2

= kλ

明条纹 暗条纹

λ = ( 2k +1) 2

3.干涉条纹分布的特点：

(1). 当有半波损失时，在劈棱 纹， 否则为一亮纹； (2). 干涉条纹是平行于棱边的 直条纹 (3). 相邻明（暗）纹间距L：

e处 0为暗

明纹

暗纹

L

劈棱 e L sin ek 1 ek 2n 2 ek ek+1 L ≈ （适于平行光垂直入射） 2n 2 sin 2n 2

很小的劈尖上，才能看到干涉条纹 只有在

(4) 当某种原因引起膜的等厚线发生变化时，将 引起条纹作相应地移动。

A.膜厚增加

B.膜厚减薄

等厚线

等厚线

条纹向劈棱方向平移

条纹向远离劈棱方向平移

利用薄膜干涉的原理，可测量单色光 的波长、测出微小的角度，在工程技术中 常来测定细丝的直径、薄片的厚度等等。

薄膜干涉应用 2

增透膜

一、为什么在光学镜头上涂一层透明薄膜来增加透射度呢?

现代光学装置，如摄影机、电影放映机的镜头、潜 水艇的潜望镜等，都是由 许多光学元件棗透镜、棱 镜等组成的．进入这些装置的光，在每一个镜面上 都有一部分光 被反射，因此只有10～20％的入射光 通过装置，所成的像既暗又不清晰．计算表明，如 果一个装置中包含有六个透镜，那么将有50％的光 被反射．若在镜面上涂上一层透明薄膜，即增透膜， 就大大减少了光的反射损失，增强光的透射强度， 从而提高成像质量

增透膜

1.增透膜 在透镜表面镀一层薄膜，利用干涉原理，使 反射光产生相消干涉，从而增加光的透射。 对单层增透膜（通常镀 MgF2，n2=1.38），

反射相干光满足：

2e (2k 1) 2n2 (k 1, 2,3 )

膜

n1=1.0 n2=1.38 n3=1.50

(2k 1) e 4n2

emin

4n2

对于一般的照相机和目视光学仪器，通常选黄绿 光 550nm 作为“控制波长”，使膜的光学厚度等于 此波长的 1/4，在白光照射下的反射光呈现兰紫色。

2. 增反膜

增反膜是利用在薄膜上、下表面反射光相长 干涉的原理，使反射光得到增强。 通常是在光学玻璃表面镀上一层折射率n2 > n3 的 介质薄膜，

2n 2e k (k 1,2 ) 2

工艺上通常采用多层膜。

λ emin = 4n 2

二、为什么要求增透膜的厚度是入射光在薄膜介质中波长的 四分之一呢?

当光射到两种透明介质的界面时，若光从光密介质 射向光疏介质，光有可能发生全反射；当光从光疏 介质射向光密介质，反射光有半波损失．对于玻璃 镜头上的增透膜，其折射率大小介于玻璃和

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