小议薄膜干涉中的额外光程差

本文对薄膜干涉中两反射光之间的额外光程差的出现归结为“半波损失”提出了看法,并对额外光程差在什么条件下才等于λ/2进行了讨论。     

关于薄膜干涉额外光程差的一个注记

对薄膜干涉中两束反射光的额外光程差问题进行讨论,利用Ｆｒｓｎｅｌ公式指出,当光在两平行界面的入射角ｉ１和－／ｉ１不同时大于布儒斯特色时,两反射光的额外光程差不等于λ／２     

关于薄膜干涉中额外程差的问题

指出了教科书中有关薄膜干涉额外程差在两种情况下论述的不妥 ,并根据菲涅耳公式推导出薄膜干涉中当n1n3 或n1>n2 n2 >n3 或n1相似文献   

半波损失与额外程差

本文深入讨论了半波损失,额外程差以及它们的区别和联系,并通过讨论得出了额外程差±λ/2的取值并不影响薄膜干涉问题结果的结论。本文澄清了教学中的一些模糊认识。     

关于半波损失和额外程差的讨论

从光在两种透明介质分界面的反射所遵循的菲涅尔反射公式出发,依据反射光的S,P偏振分量的位相,在不同折射率的情况下,相对于入射光位相的改变量随入射角的变化所作的曲线,对反射光的位相跃变、薄膜干涉、洛埃镜干涉的条纹分布和维纳驻波等所涉及的半波损失和额外程差问题,用一种简要的方法,作了进一步的讨论.从而更深刻理解位相跃变产生的条件与菲涅尔反射公式结论的完全一致性.     

关于半波损失问题

从洛埃镜实验和维纳驻波实验中发生“半波损失”现象出发,利用菲涅耳公式,分析了当平面单色电磁波从光疏媒质入射到光密媒质时,在媒质的分界面处反射波电矢量(?)和入射波电关量(?)方向相反,这相当于附加λ/2光程差,习惯上称为“半波损失”。并以薄膜干涉中附加光程差加以说明。     

基于曲线图解法的额外光程差分析

根据菲涅耳公式推导了薄膜干涉模型中两光线不同分量的反射系数,并表示成直观的曲线图;利用曲线图分析了薄膜反射干涉时的额外光程差问题,讨论了不同折射率分布对干涉条纹对比度的影响.该方法有利于学生对额外光程差现象及产生额外光程差的条件的理解.     

对菲涅耳公式应用的研究和探讨

利用菲涅耳公式阐述了反射时出现的半波损失，薄膜干涉时出现的额外光程差问题，解释了布儒斯特定律、全反射现象．     

关于半波损失问题

从洛埃镜实验和维纳驻波实验中发生“半波损失”现象出发，利用菲涅耳公式，分析了当平面单色电磁波从光疏媒质入射到光密媒质时，在媒质的分界面处反射波电矢量Ｅ和入射波电关量Ｅ方向相反，这相当于附加λ／２光程差，习惯上称为“半波损失”。并以薄膜干涉中附加光程差加以说明．     

任意入射角情况额外程差的研究

对任意入射角情况薄膜反射光的额外程差进行研究.利用菲涅耳公式,分析斜入射光束薄膜上下表面二反射光s、p电矢量分量的方向和振幅比,推导薄膜二反射光的s、p分量大小的比例关系式,引入振幅比值函数M,分析M随入射角i1的变化规律.结果表明:仅当入射角θ1接近0°时,薄膜上下表面相邻二反射光额外程差为λ/2或0;对于一般斜入射光束由于薄膜上下表面二反射光的s、p分量的比例不相等,二反射光的振动方向不平行,不存在一般涵义的额外程差.     

非寻常光在单轴晶体薄膜中的反射-透射研究

通过对非寻常光在光轴平行于入射面的单轴晶体中传播情况的分析,研究了光轴平行于入射面时,非寻常光在单轴晶体薄膜中的反射与透射特性.根据入射光、反射光和折射光之间的相位匹配条件,利用单轴晶体的折射率面和非寻常光光线与光波法线的关系,得到单轴晶体光轴平行于入射面时其表面的边界条件.然后根据晶体内部前后表面处电场量的相位关系,联系两表面处的边界条件,计算了单轴晶体薄膜的反射率与透射率.应用得出的计算方法,计算了石英(正晶体)薄膜和铌酸锂(负晶体)薄膜的透射率和折射率随光轴角度的变化关系.结果表明,计算方法正确,不仅适合正晶体对负晶体也适用,求解方法简单实用,所给的表达式具有一般性,可以直接使用.     

光轴取向任意时单轴晶体内表面上的双反射

根据入射光、反射光和折射光之间的位相匹配条件,利用晶体的折射率面,通过作图法,分析了光轴取向任意,寻常光和非寻常光从单轴晶体入射到各向同性介质时界面上的双反射和折射.从图上直接得到了反射光波和折射光波的位置,然后利用几何关系,得到了光波反射角和光波折射角的解析表达式.根据介质中光波与光线的关系,进一步分析了反射光线和折射光线的位置,并给出了光波与光线的离散角、光线反射角和光线折射角的解析表达式.该方法简单直观,结果具有一般性.     

光轴取向任意时单轴晶体界面上的双折射

根据入射光、反射光和折射光之间的位相匹配条件,利用晶体的折射率面,通过作图法,分析了光轴取向任意,自然光从各向同性介质入射到单轴晶体时界面上的反射和双折射.从图上直接得到了反射光波和折射光波的位置,然后利用几何关系,得到了光波反射角和光波折射角的解析表达式.根据介质中光波与光线的关系,进一步分析了反射光线和折射光线的位置,并给出了光波与光线的离散角、光线反射角和光线折射角的解析表达式.该方法简单直观,结果具有一般性.     

薄膜干涉理论中的几个问题

在分析讨论单层增透、增反膜条件的基础上,对半波损失、附加光程差的定义和正、负号问题进行了规范工作     

半波损失中几个问题的进一步讨论

对椭圆偏振光的反射光和线偏振光的全反射光的偏振性质进行了详细的讨论，提出当光从光来介质射入光疏介质时，在某些范围内的入射角的部分反射光也存在半波损失，用此结论进一步讨论了薄膜干涉问题．     

格兰-汤姆逊棱镜对单模高斯光束的影响

根据光在格兰-汤姆逊棱镜胶合层中的干涉效应,分析了棱镜对单模高斯光束光强分布的影响.结果表明：对于正入射的单模高斯光束,若棱镜结构角、光学胶折射率和胶合层的厚度三者固定其二,透射光束光强分布将随另一参量的变化作周期性振荡,同时,透射光束的形状也会发生改变;但当固定胶合层厚度及棱镜结构角时,透射光束光强分布随光学胶折射率变化的振荡曲线存在一个平坦区,即当胶合层折射率在1.4655—1.5153时,棱镜对单模高斯光束光强的影响小于1%.     

中频反应磁控溅射Al2O3薄膜的光学性质

采用中频反应磁控溅射技术在玻璃基片上制备了Al2O3薄膜,提出了一种利用透射光谱来简单有效地分析弱吸收薄膜的光学特性及与光学相关的其他物理特性的方法.对Al2O3薄膜进行透射谱测量,通过对薄膜折射率、吸收系数、膜厚度与入射光波长相互关系的分析,获得了Al2O3薄膜在400~1 100 nm区域内的折射率、吸收系数与入射光波长的关系式,以及Al2O3薄膜厚度的计算公式.     

迈克尔孙干涉仪中的光程差释疑

本文对迈克尔孙干涉仪等倾干涉时的两条光路进行了深刻的剖析,在光线以任意角度入射的情况下,用光路镜像法和直接计算法得到了两光路的光程差公式。     

菲涅尔公式的几何表示法再探

电磁波通过两种介质的分界面时,反射波、折射波和射射波的电矢量振幅和方向之间的关系可由菲涅尔公式说明。本文对菲涅尔公式的几何表示法进行再讨论,并给出了ｎ１〉ｎ２时的表示法,使菲涅尔公式的几何表示法更全面。     

薄膜干涉条纹定域和形状问题的讨论

基于薄膜干涉光程差公式，介绍了干涉条纹的定域和形状与薄膜厚度、光线入射角、照明光源的类型、条纹观察方式等因素的连带关系，并着重讨论了面光源照明、眼睛观察时，既非等厚又不是等倾干涉情况下的条纹形状问题。