關于分振幅等傾雙光束干涉條紋反襯度的討論

范希智　祝霽洺

摘要： 為討論單色平面光經(jīng)過透明平行平板后出現(xiàn)的兩束主要反射光之間干涉條紋的反襯度，在給出了它們的光矢量方位角的定義之后，利用方位角之差表示出兩束光波光矢量之間的夾角；再利用菲涅耳公式表示出兩束光波的光強比，從平面波干涉的角度來求兩束光之間干涉條紋的反襯度，最終得出了復雜而普遍的表達式。并針對海定格干涉的反襯度進行了討論，認為小角度入射形成的海定格干涉條紋，其反襯度只決定于平行平板的折射率；利用光學材料制作的平行平板，其海定格干涉條紋具有很高的反襯度。

關鍵詞： 反襯度； 分振幅； 雙光束干涉； 海定格干涉

中圖分類號： O 436.1文獻標志碼： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2014.01.013

引言

干涉條紋是否清晰，既與光強的起伏大小有關，又與背景強度相關，因此將干涉場中最大光強值與最小光強值的差與它們的和之比定義為反襯度，用來定量描述干涉條紋的清晰程度，當反襯度接近或等于1時，干涉條紋是很清晰的。分振幅雙光束干涉是一類重要的干涉，其中的等傾分振幅雙光束干涉是海定格干涉儀的理論基礎，一些光學教學參考書對此進行了闡述。在這類干涉中，存在著光波的半波損失的影響和干涉條紋反襯度的問題，可能是限于篇幅，這些文獻并未做充分的討論[19]。而文獻[10]僅對半波損失的影響進行了具體的分析，本文在此基礎上，針對分振幅等傾雙光束干涉的干涉條紋反襯度進行具體研究。

3結(jié)論

本文給出了光束經(jīng)過平行平板后出現(xiàn)的兩束主要反射光AR1和CR2的光波波矢量方位角的定義，并推導這些方位角的具體表達式，討論了AR1和CR2光波疊加形成雙光束干涉時的反襯度。由于AR1和CR2光的光波矢量方向并不在一條直線上，它們之間的夾角即為其方位角之差，導致這兩束光干涉的反襯度V變成了很復雜的量，它既決定于入射角i1，也決定于入射光束的方位角β1，也受平行平板的折射率以及上下表面的媒質(zhì)的折射率的影響，其表示式是相當復雜的。

理論雖然如此，但對于海定格干涉儀來說，具體的實際情況使得復雜的反襯度V的表示式變得很簡單，如式（24）所示，V僅是平行平板折射率n2的函數(shù)，換言之，固定的光學平行平板在固定環(huán)境媒質(zhì)里實現(xiàn)海定格干涉，其條紋的反襯度是基本固定的，不受其它因素的影響。對于用各種可見光范圍內(nèi)光學材料制作的平行平板，在空氣中實現(xiàn)海定格干涉，其條紋的反襯度在0.984以上，條紋是高度清晰的，很方便觀察。而在光學教材和著作[14，69]中，幾乎沒有論述到海定格干涉條紋的反襯度，本文對此做了補充。

參考文獻：

[1]梁銓廷.物理光學[M].3版.北京：電子工業(yè)出版社，2008：100107.

[2]謝敬輝，趙達尊，閻吉祥.物理光學教程[M].北京：北京理工大學出版社，2005：114117，4450，9093.

[3]范少卿，郭富昌.物理光學[M].北京：北京理工大學出版社，1990：5253.

[4]王楚，湯俊雄.光學[M].北京：北京大學出版社，2001：7985.

[5]趙達尊，張懷玉.波動光學[M].北京：宇航出版社，1988：178181.

[6]姚啟鈞.光學教程[M].北京：高等教育出版社，1981：3948.

[7]潘篤武，賈玉潤，陳善華.光學（上冊）[M].上海：復旦大學出版社，1997：9094.

[8]廖延彪.光學原理與應用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006：7883.

[9]鐘錫華.現(xiàn)代光學基礎[M].北京：北京大學出版社，2003：164177.

[10]范希智，祝霽洺.分振幅雙光束等傾干涉中半波損失的討論[J].光學儀器，2012，34（5）：5460.

[11]唐晉發(fā)，顧培夫，劉旭，等.現(xiàn)代光學薄膜技術[M].杭州：浙江大學出版社，2006：227246.

摘要： 為討論單色平面光經(jīng)過透明平行平板后出現(xiàn)的兩束主要反射光之間干涉條紋的反襯度，在給出了它們的光矢量方位角的定義之后，利用方位角之差表示出兩束光波光矢量之間的夾角；再利用菲涅耳公式表示出兩束光波的光強比，從平面波干涉的角度來求兩束光之間干涉條紋的反襯度，最終得出了復雜而普遍的表達式。并針對海定格干涉的反襯度進行了討論，認為小角度入射形成的海定格干涉條紋，其反襯度只決定于平行平板的折射率；利用光學材料制作的平行平板，其海定格干涉條紋具有很高的反襯度。

關鍵詞： 反襯度； 分振幅； 雙光束干涉； 海定格干涉

中圖分類號： O 436.1文獻標志碼： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2014.01.013

引言

干涉條紋是否清晰，既與光強的起伏大小有關，又與背景強度相關，因此將干涉場中最大光強值與最小光強值的差與它們的和之比定義為反襯度，用來定量描述干涉條紋的清晰程度，當反襯度接近或等于1時，干涉條紋是很清晰的。分振幅雙光束干涉是一類重要的干涉，其中的等傾分振幅雙光束干涉是海定格干涉儀的理論基礎，一些光學教學參考書對此進行了闡述。在這類干涉中，存在著光波的半波損失的影響和干涉條紋反襯度的問題，可能是限于篇幅，這些文獻并未做充分的討論[19]。而文獻[10]僅對半波損失的影響進行了具體的分析，本文在此基礎上，針對分振幅等傾雙光束干涉的干涉條紋反襯度進行具體研究。

3結(jié)論

本文給出了光束經(jīng)過平行平板后出現(xiàn)的兩束主要反射光AR1和CR2的光波波矢量方位角的定義，并推導這些方位角的具體表達式，討論了AR1和CR2光波疊加形成雙光束干涉時的反襯度。由于AR1和CR2光的光波矢量方向并不在一條直線上，它們之間的夾角即為其方位角之差，導致這兩束光干涉的反襯度V變成了很復雜的量，它既決定于入射角i1，也決定于入射光束的方位角β1，也受平行平板的折射率以及上下表面的媒質(zhì)的折射率的影響，其表示式是相當復雜的。

理論雖然如此，但對于海定格干涉儀來說，具體的實際情況使得復雜的反襯度V的表示式變得很簡單，如式（24）所示，V僅是平行平板折射率n2的函數(shù)，換言之，固定的光學平行平板在固定環(huán)境媒質(zhì)里實現(xiàn)海定格干涉，其條紋的反襯度是基本固定的，不受其它因素的影響。對于用各種可見光范圍內(nèi)光學材料制作的平行平板，在空氣中實現(xiàn)海定格干涉，其條紋的反襯度在0.984以上，條紋是高度清晰的，很方便觀察。而在光學教材和著作[14，69]中，幾乎沒有論述到海定格干涉條紋的反襯度，本文對此做了補充。

參考文獻：

[1]梁銓廷.物理光學[M].3版.北京：電子工業(yè)出版社，2008：100107.

[2]謝敬輝，趙達尊，閻吉祥.物理光學教程[M].北京：北京理工大學出版社，2005：114117，4450，9093.

[3]范少卿，郭富昌.物理光學[M].北京：北京理工大學出版社，1990：5253.

[4]王楚，湯俊雄.光學[M].北京：北京大學出版社，2001：7985.

[5]趙達尊，張懷玉.波動光學[M].北京：宇航出版社，1988：178181.

[6]姚啟鈞.光學教程[M].北京：高等教育出版社，1981：3948.

[7]潘篤武，賈玉潤，陳善華.光學（上冊）[M].上海：復旦大學出版社，1997：9094.

[8]廖延彪.光學原理與應用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006：7883.

[9]鐘錫華.現(xiàn)代光學基礎[M].北京：北京大學出版社，2003：164177.

[10]范希智，祝霽洺.分振幅雙光束等傾干涉中半波損失的討論[J].光學儀器，2012，34（5）：5460.

[11]唐晉發(fā)，顧培夫，劉旭，等.現(xiàn)代光學薄膜技術[M].杭州：浙江大學出版社，2006：227246.

摘要： 為討論單色平面光經(jīng)過透明平行平板后出現(xiàn)的兩束主要反射光之間干涉條紋的反襯度，在給出了它們的光矢量方位角的定義之后，利用方位角之差表示出兩束光波光矢量之間的夾角；再利用菲涅耳公式表示出兩束光波的光強比，從平面波干涉的角度來求兩束光之間干涉條紋的反襯度，最終得出了復雜而普遍的表達式。并針對海定格干涉的反襯度進行了討論，認為小角度入射形成的海定格干涉條紋，其反襯度只決定于平行平板的折射率；利用光學材料制作的平行平板，其海定格干涉條紋具有很高的反襯度。

關鍵詞： 反襯度； 分振幅； 雙光束干涉； 海定格干涉

中圖分類號： O 436.1文獻標志碼： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2014.01.013

引言

干涉條紋是否清晰，既與光強的起伏大小有關，又與背景強度相關，因此將干涉場中最大光強值與最小光強值的差與它們的和之比定義為反襯度，用來定量描述干涉條紋的清晰程度，當反襯度接近或等于1時，干涉條紋是很清晰的。分振幅雙光束干涉是一類重要的干涉，其中的等傾分振幅雙光束干涉是海定格干涉儀的理論基礎，一些光學教學參考書對此進行了闡述。在這類干涉中，存在著光波的半波損失的影響和干涉條紋反襯度的問題，可能是限于篇幅，這些文獻并未做充分的討論[19]。而文獻[10]僅對半波損失的影響進行了具體的分析，本文在此基礎上，針對分振幅等傾雙光束干涉的干涉條紋反襯度進行具體研究。

3結(jié)論

本文給出了光束經(jīng)過平行平板后出現(xiàn)的兩束主要反射光AR1和CR2的光波波矢量方位角的定義，并推導這些方位角的具體表達式，討論了AR1和CR2光波疊加形成雙光束干涉時的反襯度。由于AR1和CR2光的光波矢量方向并不在一條直線上，它們之間的夾角即為其方位角之差，導致這兩束光干涉的反襯度V變成了很復雜的量，它既決定于入射角i1，也決定于入射光束的方位角β1，也受平行平板的折射率以及上下表面的媒質(zhì)的折射率的影響，其表示式是相當復雜的。

理論雖然如此，但對于海定格干涉儀來說，具體的實際情況使得復雜的反襯度V的表示式變得很簡單，如式（24）所示，V僅是平行平板折射率n2的函數(shù)，換言之，固定的光學平行平板在固定環(huán)境媒質(zhì)里實現(xiàn)海定格干涉，其條紋的反襯度是基本固定的，不受其它因素的影響。對于用各種可見光范圍內(nèi)光學材料制作的平行平板，在空氣中實現(xiàn)海定格干涉，其條紋的反襯度在0.984以上，條紋是高度清晰的，很方便觀察。而在光學教材和著作[14，69]中，幾乎沒有論述到海定格干涉條紋的反襯度，本文對此做了補充。

參考文獻：

[1]梁銓廷.物理光學[M].3版.北京：電子工業(yè)出版社，2008：100107.

[2]謝敬輝，趙達尊，閻吉祥.物理光學教程[M].北京：北京理工大學出版社，2005：114117，4450，9093.

[3]范少卿，郭富昌.物理光學[M].北京：北京理工大學出版社，1990：5253.

[4]王楚，湯俊雄.光學[M].北京：北京大學出版社，2001：7985.

[5]趙達尊，張懷玉.波動光學[M].北京：宇航出版社，1988：178181.

[6]姚啟鈞.光學教程[M].北京：高等教育出版社，1981：3948.

[7]潘篤武，賈玉潤，陳善華.光學（上冊）[M].上海：復旦大學出版社，1997：9094.

[8]廖延彪.光學原理與應用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006：7883.

[9]鐘錫華.現(xiàn)代光學基礎[M].北京：北京大學出版社，2003：164177.

[10]范希智，祝霽洺.分振幅雙光束等傾干涉中半波損失的討論[J].光學儀器，2012，34（5）：5460.

[11]唐晉發(fā)，顧培夫，劉旭，等.現(xiàn)代光學薄膜技術[M].杭州：浙江大學出版社，2006：227246.