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如图3-14(a) 用肉眼直接观察薄膜表面的干涉条纹.设薄膜折射率为1.5 上方为空气 瞳孔

2022-08-12 03:27:39 问答库 阅读 193 次

问题详情

如图3-14(a),用肉眼直接观察薄膜表面的干涉条纹.设薄膜折射率为1.5,上方为空气,瞳孔直径为3mm,与观察点P相距30cm,视线与表面法线夹角30°.

参考答案

本题意在具体理解薄膜表面条纹的衬比度是如何因扩展光源的影响而下降的.应注意到,影响衬比度的光源有效宽度由观察者(包括仪器)的入射光瞳的孔径来决定.
如图3-14(b),设点源Q1的入射角为θ,对应的折射角为γ,点光源Q2的入射角为θ+Δθ,对应的折射角为γ+Δγ.它们在同一场点P产生的光程差不等,分别为
△L1(P)=2nhcosγ,
ΔL2(P)=2nhcos(γ+Δγ).
光程差的改变量为
δ(ΔL)=2nhcosγ-2nhcos(γ+Δγ)
≈2nhsinγΔγ. ①
若要进一步化简,可以考虑到Δγ由△θ确定,而Δθ由观察者的距离s与入射光瞳孔径D决定,即
Δθ≈D/s.
并对折射定律
n1sinθ=nsinγ ②
作如下微分运算:
n1cosθΔθ≈ncosγΔγ.

考点:薄膜,肉眼