空气劈膜干涉条纹间距变化的判断及其应用

现行全日制普通高级中学教科书(试验修订本·必修加选修)《物理》第三册《光的干涉》这一节中对用干涉法检查平面的平整程度只作了一些现象上的定性介绍,而当空气劈发生变化时,干涉条纹间距如何变化,如何从干涉条纹     

干涉法检查工件表面的再探究

近期 ,在高二物理新教材“光的干涉”的教学中有学生提出了两个问题 :(1 )课本中干涉法检查工件表面时为什么看到的是等间距的直条纹 .为何使用两块玻璃将一端垫高而实验不能成功 .(2 )课本中提到了干涉条纹发生弯曲 ,工件表面有凹凸 ,那么怎样判断是凹还是凸 ,凹凸的深度有多大 ?针对这两个问题笔者对其作了如下探讨 .1　干涉法检查工件表面时图样条纹及成功因素图 1如图 1所示为干涉法检查平面的原理图 ,当平行单色光垂直入射于标准样板时 ,在空气劈薄层的上、下表面所引起的反射光线形成相干光 ,设尖劈在某点C处的厚度为d .如图设相互靠…     

新型微小质量测量仪的研制

仪器采用力学与光学进行转换的设计思想,质量的变化使得劈尖上片的搭脚位置发生改变,利用搭脚的连动,改变劈尖装置的夹角,使得劈尖装置等厚干涉条纹间距发生变化,通过测量相邻条纹间距的改变量求出劈尖装置夹角改变的角度,最后通过CCD检测系统和PC机软件系统可实现自动化测量微小质量.     

判断干涉条纹向哪侧弯曲的方法——“添加辅助角”法

当光学规检测被测面有“凸”、“凹”痕迹时,使用“添加补助线方法”判定干涉条纹应向哪一侧弯曲的问题,这种方法很好,有一定说服力．笔者在物理教学中使用了另一种学生更加容易掌握的“添加辅助角法”来判断干涉条纹的弯曲方向问题．由光经“楔膜”发生干涉的原理可知,干涉条纹的宽窄与楔角θ大小有关,θ角越小则干涉条纹间距越宽,θ角越大则干涉条纹间距越窄,若θ角不变则条纹间距不变．如果被测面是平整的,则它与光学规（或称平晶）面间形成一个大小不变的平面夹角θ,当用单色平行光照射时,如图１所示,则会得到间距相等、互相…     

劈尖干涉条纹间距的推导及应用

本文从劈尖干涉条纹形成的物理本质出发,对条纹间距进行推导,得出影响条纹间距的主要因素,并通过实例加以应用;避免了学生死记硬背物理结论的现象.     

对一道高考试题解法的拓展

20 0 3年上海市高考试题第 8题 :劈尖干涉是一种薄膜干涉 ,其装置如图 1所示 .将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上 ,在一端夹入两张纸片 ,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜 ,当光垂直入射后 ,从上往下看到的干涉条纹如图 2所示 .干涉条纹有如下特点 :( 1 )任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等 ;( 2 )任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定 .现若在图 1中抽去一张纸片 ,则当光垂直入射到新的劈形空气膜后 ,从上往下观察到的干涉条纹(A)变疏 .　　 (B)变密 .　　 (C)不变 .　　 (D)消失 .图 1　　　　　…     

分振幅薄膜干涉-等厚干涉实验拓展

通过分析空气劈尖的直线型等厚干涉条纹到牛顿环的圆环型等厚干涉条纹的逐渐演变过程,解释了劈尖干涉条纹及牛顿环干涉圆环分布的特点.证实了劈尖干涉和牛顿环干涉产生机理的一致性,即两种干涉均属于分振幅薄膜干涉-等厚干涉,这在一定程度上是对目前国内常见《光学》教材中薄膜干涉-等厚干涉相关内容的补充和完善,加深了学生对分振幅薄膜干涉-等厚干涉原理的理解,教学效果明显提高.     

劈尖干涉条纹变动的分析方略与教学思考——以2021年山东学业水平等级考试物理卷第7题为例

劈尖干涉是薄膜干涉,具有生活实践情境。基于考试大纲约束下的命题,对劈尖干涉的考查要求较低。但在新高考下,劈尖干涉的考查已超越知道或了解层级。2021年山东学业水平等级考试物理卷第7题,考查厚度呈非均匀变化的劈尖干涉及其条纹变动的问题。本文在对劈尖干涉进行理论分析的基础上,分别运用光程差、用等间距线(面)、类比牛顿环等方法对试题进行分析,并对契合题意可能的薄膜形状进行探究。同时,作为教学思考,对考试命题及教学要求提出建议。     

利用牛顿环实验解释薄膜干涉凹凸现象

在中学物理教材中，讲解薄膜干涉现象时，针对它的应用，有一点是检查表面的平整度，将一块标准件放在另一块检查件上，形成夹角很小的劈尖，观察它们所形成的干涉条纹．如果等厚条纹是一组互相平行的等间距的直条纹，那么检查的平面是光洁平面，如果等厚条纹是一些疏密不均匀的变化曲线，那么根据实际条纹与直线条纹之间的差异，就可判断待测工件平面“凸起”或“凹陷”的情况。     

劈尖干涉条纹间距的推导及应用

本文从劈尖干涉条纹形成的物理本质出发，对条纹闯距进行推导．得出影响条纹间距的主要因素，并通过实例加以应用；避免了学生死记硬背物理结论的现象。     

干涉法测量金属细丝直径

正1实验原理如图1所示,两块平板玻璃叠放,其间夹入薄片或细丝状物体的时候,玻璃之间就形成一空气劈尖。在单色平行光垂直照射下,玻璃上出现明暗相间、间距相等的平行于玻璃棱边的干涉条纹。根据波动光学理论,空气劈尖上、下表面反射光是相干光。如若在劈尖内空气层厚度为e处,其两相干光的光程差为:     

交线法分析平面度检定中的干涉条纹

对于用干涉法检测光学平面的平整程度,中学教材中一般只提及“如果被测表面是平的,干涉条纹就是一组平行的直线,如果干涉条纹发生弯曲,就表明被测表面不平。”那么干涉条纹的凹凸弯曲反映被测平面的何种平整缺陷?常见的平整缺陷又会使干涉条纹弯曲成何形状?中学阶段还不具备定量研究的理论知识,我们可以用交线法,辅以几何知识,定性研究条纹的形状及变动。交线法原理:干涉法检测平面光洁度的装置如图1所示,当单色光从上面照射,样板下平面与被检平面的反射光将发生干涉,同一干涉条纹处的空气膜厚度是相等的。我们把薄膜上厚度相等的各点的轨迹…     

薄膜干涉条纹的可见度

在一级近似条件下,导出薄膜干涉条纹的可见度公式,从条纹可见度角度定量分析干涉定域问题,并直观地给出定域中心、定域深度随扩展光源、薄膜的劈角和厚度变化的规律。     

空气劈尖的入射角问题探讨

劈尖干涉是一种光的干涉现象,在有些参考书中讨论空气劈尖入射角时,常出现的一些错误,故此,特通过对薄膜干涉等原理的分析和例题论证,解决空气劈尖入射角的一些错误问题.     

判断干涉条纹向哪侧弯曲的形象讲法

检查精密零件表面是否有凸凹的方法是利用薄膜干涉法。薄膜干涉又称为等厚干涉 ,原因是厚度相等的地方 ,光程差一样、干涉情况一样 ,即某一处反射回来的两列波叠加 ,光振动加强 ,产生亮点 ,那些与这处厚度相等的地方都是亮点 ,它们连起来组成亮条纹。在其它厚度处两列波叠加 ,光振动减弱 ,产生暗条纹 ,因此厚度变化情况决定了条纹的形状。如果被测表面是平整的 ,它与标准样板间形成一个厚度均匀变化的“楔形”空气薄膜 ,薄膜上与交线平行的任一条直线上各点的厚度相同 ,干涉的明暗情况一样。由于其厚度是均匀变化的 ,所以它的单色光干涉条纹…     

"光的干涉"教学设计

1 教学分析 1.1 教材分析 光的干涉是<光的波动性>这章的重点内容,也是历年高考的重点.教材分两节分别从定性和定量两个方面展开讨论,力求再现科学家对光的波动性认识的探究过程.第一节主要从实验角度研究产生双缝干涉的条件及原因,第二节则从理论上推导了亮条纹和暗条纹的间距规律,进一步让学生通过实验测量波长.     

测量透明液体折射率实验的创新设计

由劈形薄膜的干涉条纹和牛顿环干涉条纹的分布特点寻找灵感,设计一新的测量液体折射率的方法,以期达到精密量度并使实验操作简单、方便的效果.     

空气劈尖干涉中的光程差

本文计算了通过空气劈尖的两条相干光线的光程差,并讨论如何利用薄膜干涉中的先程差的公式来计算空气劈尖干涉中的尤程差。从而使对空气劈尖的分析和理论更加深入,清晰。     

空气劈尖的入射角问题探讨

劈尖干涉是一种光的干涉现象,在有些参考书中讨论空气劈尖入射角时,常出现的一些错误,故此,特通过对薄膜干涉等原理的分析和例题论证,解决空气劈尖入射角的一些错误问题。     

交线法分析平面度检定中的干涉条纹

对于用干涉法检测光学平面的平整程度，中学教材中一般只提及“如果被测表面是平的，干涉条纹就是一组平行的直线，如果干涉条纹发生弯曲，就表明被测表面不平。”那么干涉条纹的凹凸弯曲反映被测平面的何种平整缺陷?常见的平整缺陷又会使干涉条纹弯曲成何形状?中学阶段还不具备定量研究的理论知识，我们可以用交线法，辅以几何知识，定性研究条纹的形状及变动。