题目
4、硅片 (nF=4) 上的二氧化硅 (n=1.5) 湾膜对由空气中垂直入射的570nm的黄光反射增-|||-强,则该薄膜的厚度至少应是 __ nm。

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查薄膜干涉中反射光增强的条件,涉及光程差的计算及相位突变(半波损失)的判断。
解题核心思路:
- 确定两次反射的相位变化:当光从波疏介质(折射率小)射向波密介质(折射率大)时,反射光发生半波损失(相位突变$\pi$)。
- 分析总相位差:若两次反射均发生半波损失,则总相位差为$2\pi$(等效于无相位差),此时光程差只需满足波长的整数倍。
- 建立方程求解最小厚度:根据光程差公式$2n_{\text{SiO}_2}d = k\lambda$($k=1,2,3,\dots$),代入已知条件求最小值。
步骤1:判断相位突变情况
- 第一次反射:空气($n=1$)→二氧化硅($n=1.5$),波疏→波密,发生半波损失。
- 第二次反射:二氧化硅($n=1.5$)→硅($n=4$),波疏→波密,也发生半波损失。
- 总相位差:两次反射均突变$\pi$,总突变为$2\pi$(等效于无相位差)。
步骤2:建立光程差方程
反射光增强需满足光程差为波长的整数倍:
$2n_{\text{SiO}_2}d = k\lambda \quad (k=1,2,3,\dots)$
步骤3:求最小厚度
取$k=1$(最小非零正整数):
$d_{\text{min}} = \frac{\lambda}{2n_{\text{SiO}_2}} = \frac{570\,\text{nm}}{2 \times 1.5} = 190\,\text{nm}$