当平面平整时,厚度均匀变化,条纹为直线。当显微镜中的图像有一凹,条纹是等厚的点的轨迹,凹就是厚度增加,于是这里的厚度等于比此处远离劈棱处(厚度为0的地方)的地方的厚度,远离劈棱的地方的轨迹偏到这里来,总体情况就是:条纹向劈棱方向偏。若有一凸,向远离劈棱的方向偏。
空气劈尖按正常情况是两玻璃板张开一定夹角形成的,所以对于最靠近棱的条纹由于存在半波损,为暗纹。
在薄膜干涉、劈尖干涉及牛顿环的暗纹分析中,暗纹级数k表示的是干涉条纹的顺序。对于暗纹公式而言,k=0表示的是第一级暗纹,尽管我们习惯上称之为零级暗纹。这实际上是指波膜厚度在劈尖顶端或牛顿环中心处为零的情况。在劈尖干涉实验中,零级暗纹出现在劈尖的顶点,即波膜厚度为零的地方。
实验 将两块玻璃板n1和n2叠起来,在一端垫一细丝(或纸片),两板之间形成一层空气膜,形成空气劈尖。形成与劈尖棱角平行,明暗相间的等厚条纹。
在等厚干涉实验中,劈尖干涉法常用于测量微小物体的直径。以直角三角形来表示劈尖,其中斜边长度即为劈尖长度。而直角边中较短的一边代表头发丝的直径。劈尖长度可以通过观察干涉条纹的数目来确定,进而根据劈尖角计算出头发丝的具体直径。劈尖长度是一个关键参数,它直接影响到干涉条纹的间距。
测量头发丝直径的大小。掌握劈尖干涉测定细丝直径(或薄片厚度)的方法。通过实验加深对等厚干涉原理的理解。掌握牛顿环的使用原理。
在实验过程中,我们首先需要测量头发丝直径的大小。这可以通过将头发丝放在显微镜下或使用其他放大工具进行直接观察。接下来,我们掌握劈尖干涉测定细丝直径(或薄片厚度)的方法。具体来说,就是将头发丝放置在两个平行的玻璃片之间形成劈尖,并观察其在光下的干涉条纹。
厚度减小的方向,指的就是向尖处移动,或者说沿斜面向下。
因为波是有限长的,平板玻璃的厚度远大于气隙厚度,若反射在上表面,由于波的空间相干性,无法形成相干波。劈尖干涉的原理是光的干涉,是光的干涉在解决实际问题中的一个应用,一般用于检查玻璃工件的表面是否平整。
劈尖干涉的条纹宽度和波长成正比,劈尖角成反比,介质的折射率成反比。所以,如果要使得干涉条纹变得稀疏,也就是增加条纹间距,可以使得波长变大,介质折射率变小,劈尖角变小。
劈尖干涉原理如下:根据薄膜干涉的道理,可以测定平面的平直度.测定的精度很高,甚至几分之一波长那么小的隆起或下陷都可以从条纹的弯曲上检测出来.若使两个很平的玻璃板间有一个很小的角度,就构成一个楔形空气薄膜,用已知波长的单色光入射产生的干涉条纹,可用来测很小的长度。
条纹的总长度就是就是总长度。相邻两条明纹之间的距离和他们之间的劈尖的厚度差,有对应的关系L=Δe/sinθ。倾角越大条纹越密,倾角越小条纹越稀疏。凸起处后方的厚度虽然相同,但由于劈尖上部的那块玻璃有倾角,所有在有缺陷的地方空气层的厚度还是有变化的。
1、上面一块光洁度高的板的下表面与待测面之间的空气层形成薄膜干涉。若待测面光洁度也高,在上板观测到的亮线与暗线平行。
2、上下玻璃板间反射光相干叠加,形成条纹。若三颗珠子都合格,则空气厚度差为0,不会出现条纹;若只有一个不合格,则合格的两个珠子处的空气厚度相同,出现在同一条条纹上。劈尖干涉测量方法的原理在于,通过测量干涉条纹间距和计算厚度差,反算出角度。这一技术在光学测量领域具有广泛应用。
3、在进行光的等厚干涉实验时,使用白光作为光源,能够观察到两种现象:劈尖干涉条纹和牛顿环。劈尖干涉条纹具有特定的特征,它们仅显示有限数量的干涉条纹,除了零级暗纹之外,其他条纹的级次可以通过公式λ(1)k=λ(2)(k 1)来确定。
劈尖干涉和牛顿环均基于等厚干涉原理。等厚干涉条纹的间距可通过公式2nhcosa=mλ来描述,其中n为折射率,h为厚度,m为干涉级数,a为入射角,λ为光波波长。由此可见,厚度增大时,干涉级数m也会相应提高。假设初始状态下,某处的干涉级数为m,厚度为h。
劈尖干涉的原理是光的干涉,是光的干涉在解决实际问题中的一个应用,一般用于检查玻璃工件的表面是否平整。在光学中之前的高考考察的不是特别多,公式不算太复杂,但理解起来并不容易,要做一些假设,比如劈尖夹角都很小,那么干涉光近似是竖直的平行光,那么劈尖的厚度的2倍,即是光程差等。
劈尖角变大,干涉条纹间距变小,向劈棱一侧压缩。劈尖干涉本质是薄膜干涉,劈尖中增大厚度d,相邻暗纹之间的距离变化分两种情况,劈尖角度不变,增大厚度d,相邻暗纹之间的距离不变,只是条纹发生平移,劈尖角度变大,增大厚度d,相邻暗纹之间的距离变小。
间距变小,条纹向劈尖顶也就是劈尖角方向移动,具体判断,其中e表示条纹间距,零级条纹即光程差为零,根据几何关系,判断光程差为零的位置如何移动。看间距,间距变小,条纹向劈尖顶也就是劈尖角方向移动。间距变大,条纹向劈顶也就是劈坡角方向移动。
将需要测量微小厚度的待测物体夹在两片平板玻璃之间,形成劈尖干涉,用已知波长的单色光垂直照射劈尖,测量形成的干涉条纹间距,则待测物体的厚度可以用下图的公式计算出来。测量玻璃的平整度实验原理:将两块玻璃板n1和n2叠起来,在一端垫一细丝(或纸片),两板之间形成一层空气膜,形成空气劈尖。
在等厚干涉实验中,劈尖干涉法常用于测量微小物体的直径。以直角三角形来表示劈尖,其中斜边长度即为劈尖长度。而直角边中较短的一边代表头发丝的直径。劈尖长度可以通过观察干涉条纹的数目来确定,进而根据劈尖角计算出头发丝的具体直径。劈尖长度是一个关键参数,它直接影响到干涉条纹的间距。
上面一块光洁度高的板的下表面与待测面之间的空气层形成薄膜干涉。若待测面光洁度也高,在上板观测到的亮线与暗线平行。
这种现象的规律是简单而直观的——凸起部分向厚度大的方向弯曲,凹陷部分向厚度小的方向弯曲。测量大师:解读干涉条纹的秘密/更进一步,干涉条纹的间距和密集程度,成为了测量工件厚度的关键。如果条纹间距大,条纹稀疏,说明工件相对较薄,因为光波的叠加增益较慢,形成的斜度较为平缓。
劈尖干涉 劈尖干涉是根据薄膜干涉的道理,可以测定平面的平直度。测定的精度很高,甚至几分之一波长那么小的隆起或下陷都可以从条纹的弯曲上检测出来。若使两个很平的玻璃板间有一个很小的角度,就构成一个楔形空气薄膜,用已知波长的单色光入射产生的干涉条纹,可用来测很小的长度。