薄 膜 干 涉

张开发
• 2026/4/5 12:53:54 • 15 分钟阅读

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薄 膜 干 涉
薄 膜 干 涉假设照射一束光波于薄膜由于折射率不同光波会被薄膜的上界面与下界面分别反射因相互干涉而形成新的光波这现象称为薄膜干涉。对于这现象的研究可以透露出关于薄膜表面的资讯这包括薄膜的厚度、折射率。薄膜的商业用途很广泛例如增透膜、镜子、滤光器等等。简介假设照射一束光波于薄膜由于折射率不同光波会被薄膜的上界面与下界面分别反射因相互干涉而形成新的光波这现象称为薄膜干涉。对于这现象的研究可以透露出关于薄膜表面的资讯这包括薄膜的厚度、折射率。薄膜的商业用途很广泛例如增透膜、镜子、滤光器等等。现在考虑在另一种材料上的一层薄膜。这种情况下薄膜的上下表面同时反射光线。总反射光是两部分反射光的总和。由于光的波动性两个界面的反射光可能干涉相长强度增加或干涉相消强度减小这取决于它们的相位关系。相位关系取决于两个反射光不同的光程而光程取决于薄膜厚度光学常数和波长。又光线由疏介质进入密介质被反射光的相位会转180度(i必须1/2)所以当光程差2nd (i1/2)λ时两组反射光干涉相长相反的当光程差2nd iλ时两组反射光相位相反因而干涉相消。 (d 是薄膜厚度i 是整数2 是因为下表面反射光穿过薄膜两次由此可以看出薄膜反射率随着1/波长波长倒数周期性地变化如下图所示。较厚的薄膜在给定波长范围内有较多的振荡而较薄的膜在给定波长范围内有较少常常不完整的振荡。光程差公式薄膜干涉中两相干光的光程差公式为 Δ2ntcos(θt)±λ/2 式中n为薄膜的折射率t为入射点的薄膜厚度θt为薄膜内的折射角±λ/2 是由于两束相干光在性质不同的两个界面一个是光疏-光密界面另一是光密-光疏界面上反射而引起的附加光程差。范例一个肥皂泡就是一个薄膜但是它的表面厚度不均匀。而光是由红色绿色和蓝色光波组成的不同的颜色就从表面上反射出来。光是一种波不同颜色的光波有不同的波长。当一个光波照到一个半透明的薄膜时一部分光被上表面反射回去另一部分被下表面反射回去剩余的光透射过去。一道蓝色光照到肥皂泡的表面。你可以看见一部分光被上表面反射回去另一部分被下表面反射回去剩余的光透射过去。在这个位置肥皂泡的厚度和波的长度相对应这样上下表面反射回去的光波非常完美的叠起来形成非常强的蓝色反射光。假设红色光照到肥皂泡的同一点因为红光的波长比较长这样上下表面反射回去的光没有很好地叠在一起它们相互减弱无法形成很强的红色反射。然而当肥皂泡更厚一点时红色光波就会叠在一起蓝色光波就会相互减弱这个肥皂泡看上去是红色的。作用暗纹对应不同的倾角这种干涉称做等倾干涉等倾干涉一般采用扩展光源并通过透镜观察。利用薄膜干涉还可以制造增透膜。在照相机、放映机的透镜表面上涂上一层透明薄膜能够减少光的反射增加光的透射这种薄膜叫做增透膜。平常在照相机镜头上有一层反射呈蓝紫色的膜就是增透膜。同理如果增加光的反射成为增反膜用于汽车玻璃贴膜等。可以用于检测平面是否平整。

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