光的干涉是重要的光学现象之一,它为光的波动性提供了重要的实验证据。要产生光的干涉现象,两束光必须满足相干条件即频率相同、振动方向相同和相位差恒定。由于普通光源是不相干的,我们不能简单地由两个实际点光源和面光源的两个独立部分形成稳定的干涉场。为了保证相干条件,通常的办法是利用光学元件组将同一波列分解为二,使它们经过不同的途径后重新相遇,由于这样获得的两个波列是由同一波列分解而来的,它们满足相干条件,从而可以产生稳定的可观测的干涉场。分解波列的方法有两种:
(1)分波前法:将点光源的波前分割为两部分,使之分别通过两个光学元件组,经衍射、反射或折射后交迭起来,在一定区域内产生干涉场,杨氏实验是这类分波前干涉装置的典型,其它装置如双棱镜、菲涅耳双面镜、洛埃镜等。
(2)分振幅法:当一束光投射到两种透明介质的分界面上时,光能一部分反射,一部分透射。这种方法叫做分振幅法。最简单的分振幅干涉装置是薄膜,其它装置如迈克耳逊干涉仪、牛顿环、劈尖等。
光的等厚干涉正是基于分振幅的方法产生的干涉现象。牛顿环和劈尖是典型的等厚干涉装置。光的等厚干涉在现代精密测量技术中,有很多重要的应用,一直是高精度光学表面加工中检验光洁度和平直度的主要手段(如下图所示);还可以精密测量薄膜的厚度和微小角度、测量曲面的曲率半径,研究零件的内应力分布,测量样品的膨胀系数等。
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