题目
如图所示,折射率为n3,厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3,且n1<n2,n2>n3,若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束的光程差是( )n1-|||-n2-|||-e-|||-n l3A.2n2eB.2n2e−λ2C.2n2e−λD.2n2e−λ2n2
如图所示,折射率为n3,厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3,且n1<n2,n2>n3,若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束的光程差是( )

- A.2n2e
- B.2n2e−λ2
- C.2n2e−λ
- D.2n2e−λ2n2
题目解答
答案
B
解析
本题考查薄膜干涉中的光程差计算,需结合反射时的相位突变规则和光程的定义。关键点在于:
- 确定上下表面反射是否发生相位突变:根据折射率关系,上表面反射无相位突变,下表面反射有相位突变。
- 计算几何光程差:光在薄膜中往返传播的光程为 $2n_2 e$。
- 处理相位突变引起的附加光程差:下表面反射的光因相位突变多出 $\lambda/2$,需从总光程中扣除。
步骤1:分析相位突变
- 上表面反射:光从折射率 $n_1$(光疏)射向 $n_2$(光密),无相位突变。
- 下表面反射:光从 $n_2$(光密)射向 $n_3$(光疏),发生相位突变 $\pi$,对应光程差 $\lambda/2$。
步骤2:计算几何光程差
光在薄膜中往返传播的几何路程为 $2e$,光程为:
$\text{光程} = n_2 \cdot 2e = 2n_2 e$
步骤3:叠加相位突变的影响
下表面反射的光因相位突变多出 $\lambda/2$,总光程差需扣除此部分:
$\text{总光程差} = 2n_2 e - \frac{\lambda}{2}$