干涉條紋

干涉條紋

干涉現象為簡諧波傳導過程中的基本現象之一,光波、水波及聲波等都會發生干涉。當兩束光波發生干涉時,會使有些區域變亮而有些區域變暗,即出現干涉條紋。 干涉條紋的出現對於光學測量微小變形具有重要意義,同時也廣泛存在於生活中,如半透膜,彩色的肥皂泡等。

在光的干涉現象發生時,常伴隨也明暗相間的條紋產生,如牛頓環、楊氏雙縫干涉及等原干涉等,都會伴隨干涉條紋條紋的產生。

干涉現象及干涉條紋的出現對於光學測量微小變形具有重要意義,同時也廣泛套用於生活中,如半透膜,攝像機鏡頭等。

產生原理

光波是以正弦波的形式在介質中傳播的,由於光波傳播的獨立性和線性疊加性,兩束或兩束以上同頻光波相遇時,會根據相位的不同出現光強增強或減弱的現象。

干涉條紋 干涉條紋

以相干光(周期及振動方向相同且相位差恆定的光)為例,簡要解釋一下干涉條紋的產生原理。如圖所示,間隔為d的兩條狹縫S1和S2產生的兩束波長為 的相干光發生干涉,並在距離為D的螢幕上產生干涉條紋,現判斷距離中點O為x的P點的光強。

干涉條紋 干涉條紋

先計算兩束光的光程差 :

干涉條紋 干涉條紋
干涉條紋 干涉條紋

當n為偶數時,光程差為波長的整數倍,振幅增大,光強增強,為亮條紋;n為奇數時為暗條紋。故可知,在一定的距離x下亮度是恆定的,且隨著x的變化明暗交替出現,即產生干涉條紋。

套用

干涉現象及干涉條紋的出現對於光學測量微小變形具有重要意義,牛頓環、劈尖干涉等都可以經過簡單改造製成測量微小變形的儀器。由於其方式是將距離轉化為條紋數與光波長的函式,故精度很高,可以達到光波長量級。如圖為牛頓環的干涉條紋。

牛頓環 牛頓環
同時也廣泛套用於生活中。如車窗玻璃的反射膜,是利用膜兩側反射光波疊加削弱來達到減少透射光的效果,攝像機鏡頭精彩呈現出彩色,是因為其上貼了增透膜,來增加拍攝亮度。

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們