问题 单项选择题

如图所示,折射率为n2、厚度为e的透明薄膜的上方和下方是透明介质,折射率分别为n1和n3,己知:n1<n2<n3。若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束(1)和(2)的光程差是()。

A.A

B.B

C.C

D.D

答案

参考答案:A

解析:

当单色平行光垂直入射到薄膜上,入射角i=0,则从薄膜上、下两表面反射的光束(1)和(2)的光程差是:

δ=2en2+δ’

半波损失项δ’的判定是做对该题的关键。δ’是这样确定的:(1)光发生了一次反射,是由介质(n1)入射到薄膜上表面发生的反射,因n1<n2,有半波损失;(2)光也有一次反射,是由薄膜入射到介质(n3)表面发生的反射,因n2<n3,有半波损失;因而总的来说,半波损失在附加项中相减相消。由从薄膜上、下两表面反射的光束(1)和(2)的光程差是:

δ=2n2e

[点评] 薄膜干涉光程差的公式为:

[*]

上式中i为单色平行光入射到薄膜的入射角,e为介质薄膜厚度。n1、n2、n3分别为薄膜的上方、薄膜、薄膜下方介质的折射率,δ’为半波损失项,或叫附加光程差。

一般的讲,从介质的折射率大小的排列来看,有两种可能的方式。一种是按n1> n2<n3或n1<n2>n3的顺序排列,即薄膜的折射率大于或小于它两面介质的折射率。此时对反射光干涉[*]另一种是n1>n2>n3或n1<n2<n3的排列顺序,即薄膜折射率的大小,在它两面的介质折射率的大小之间。例如水面上的油膜,镜头上的保护膜都属于这种情况。这时对反射光干涉附加光程差为δ’=0。

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