波的叠加原理光的干涉(分振幅双光束干涉干涉仪).ppt

要测量从眼内不同结构回来的光延迟 只须移动参考镜 使参考光分别与不同的信号光产生干涉 参考臂扫描可得到样品深度方向的一维测量数据 光束在平行于样品表面的方向进行扫描测量 可得到横向的数据 将得到的信号经计算机处理,便可得到样品的立体断层图像 分别记录下相应的参考镜的空间位置 这些位置便反映了眼球内不同结构的相对空间位置 光源 探测器 参考镜 眼睛 当前第31页\共有34页\编于星期五\19点 实验装置－光纤化的迈克耳逊干涉仪 光源 电子学系统 计算机 探测器 光纤耦合器 样品 光纤聚焦器 反射镜 当前第32页\共有34页\编于星期五\19点 大葱表皮的 OCT 图像 实际样品大小为10mm×4mm，图中横向分辨率约为20μm，纵向分辨率约为25μm。 应用 生物 医学 材料科学 ····· 我国第一台OCT的第一张图，清华原子分子国家重点实验室 当前第33页\共有34页\编于星期五\19点 3.7 分振幅法双光束干涉 一.相干光束和光程差 二.等厚条纹 三.等倾条纹 当前第1页\共有34页\编于星期五\19点 ? e ? n? n? n · A 反射光2 反射光1 单色 (设n > n? ) · S 薄膜 1 2 反射光干涉 薄膜 透射光干涉 1 2 一.相干光束和光程差 当前第2页\共有34页\编于星期五\19点 薄 膜 干 涉 当前第3页\共有34页\编于星期五\19点 在确定的角度下观察 或说：入射角固定 则在波长一定的情况下 光程差只取决于薄膜的厚度 相同厚度的地方对应相同的光程差 2)等倾干涉 薄膜的厚度均匀 则相同倾角的光线光程差相同 两个特殊结果 1)等厚干涉 当前第4页\共有34页\编于星期五\19点 ? e ? n? n? n · A 反射光2 反射光1 入射光(单色平行光垂直入射) (设n > n? ) 明纹 暗纹 同一厚度e对应同一级条纹 —— 等厚条纹 1.劈尖干涉 平行光垂直入射到劈尖上 二.等厚条纹 光程差 条纹形状 与薄膜的等厚线相同 当前第5页\共有34页\编于星期五\19点 条纹间距 条纹间距 明纹 暗纹 相邻条纹的光程差差一个波长 当前第6页\共有34页\编于星期五\19点 条纹的移动 怎么看条纹移动？盯住某一级 看这一级对应的厚度在哪个方向 平移 改变楔角 条纹疏密的变化 变疏 变密 （反映膜的厚度变化） （反映楔角的改变） 明纹 暗纹 当前第7页\共有34页\编于星期五\19点 应用 测波长 测折射率 测细小直径、厚度、微小变化 Δh 待测块规 λ 标准块规 平晶 测表面不平度 等厚条纹 待测工件 平晶 思考：怎么判断楔角的位置? 当前第8页\共有34页\编于星期五\19点 光程差： 2.牛顿环 (1) (2) . S 分束镜M 显微镜 o 牛顿环 装置简图 平凸透镜 平晶 ? e r R · 平晶 平凸透镜 ? 暗环 o 形状 第m个暗环半径？ 当前第9页\共有34页\编于星期五\19点 白光入射的牛顿环照片 当前第10页\共有34页\编于星期五\19点 思考： 1.定性说明如图上式装置得到的 牛顿环的条纹形状的疏密情况 2.如果轻轻点一下上透镜的中点 条纹怎样移动? 当前第11页\共有34页\编于星期五\19点 测透镜球面的半径R 检验透镜球表面质量 标准验规 待测透镜 暗纹 ? 看到了干涉花样 您用什么简易办法判别是上述哪种情况? 如果待测透镜合格 现象如何? 待测透镜 暗纹 标准验规 ? 应用 当前第12页\共有34页\编于星期五\19点 三.等倾条纹 L f P o r环 e n? n? n > n? i C · 2 1 S i i i · B r A D · · · 薄膜的厚度均匀 则相同倾角的光线光程差相同 当前第13页\共有34页\编于星期五\19点 观察等倾条纹的实验装置和光路 i n M L S f 屏幕 当前第14页\共有34页\编于星期五\19点 倾角i相同的光线对应同一条干涉条纹 —等倾条纹 一系列同心圆环 内疏外密 条纹特点: 形状 条纹间隔分布 条纹级次分布 波长对条纹的影响 膜厚变化时 条纹的移动 中间级次最高 视频： 等倾条纹 演示： 1.牛顿环 2.等倾模型 当前第15页\共有34页\编于星期五\19点 i P i f o r环 e n? n? n > n? 面光源 · · · 只要入射角i相同 都将汇聚在同一个干涉环上（非相干叠加） 面光源在薄膜干涉中的特殊贡献 应用：增透