等厚干涉的应用及数据处理

赵 阳 刘艳芳 罗 旺

（齐齐哈尔大学理学院，黑龙江 齐齐哈尔161006）

光是一种电磁波，既具有波动性、又具有粒子性，光的干涉、衍射、偏振现象能表现出光的波动性。发出相干光的光源称为相干光源，相干光能产生干涉现象，根据发光机理，原子（或分子）发光是断续的，每次发光形成一有限长的波列，大量原子发光是由许多相互独立、互不相干的波列组成的。这些波列发出的光在空间相遇，不满足干涉条件，不能形成相干光。可以通过分振幅和分波阵面两种方法获得相干光，牛顿环干涉通过分振幅法获取相干光。

图1 牛顿环

1 牛顿环

1.1 原理

牛顿环是由平凸透镜和平面镜组成的光学元件，如图1，当光照到牛顿环上时，平凸透镜上表面光传播方向不变，当光传播至平凸透镜下曲面时，一部分光发生反射，另一部分光发生折射，直接反射的光称为光线1，折射到空气层的光在平面镜上表面发生反射，再折射通过平凸透镜曲面和光线1 发生叠加，两束光为相干光，产生干涉现象。

如图1，设透镜曲率半径为R,平凸透镜曲面上某点距离O距离为rk,该点空气层厚度为dk,根据几何关系为：

由几何路径引起的光程差为2nd,光从光疏介质入射到光密介质时，反射光发生π 相位突变，产生附加半波损失，空气层折射率n=1，故光程差为：

图2 牛顿环干涉图样

若与牛顿环中心O 点处距离为r 的点对应光程差为半波长奇数倍，该点产生暗纹，则以中心点O 为圆心，半径同为r 的同心圆为暗环（如……