题目
在玻璃片(n1=1.50)上镀对λ=5400的光增透的膜(n2=1.35),其最小厚度为 。
在玻璃片(n1=1.50)上镀对λ=5400的光增透的膜(n2=1.35),其最小厚度为 。
题目解答
答案
1000
解析
增透膜的作用原理是通过光的干涉现象减少反射光,使透过的光更多。本题中,玻璃片(折射率$n_1=1.50$)表面镀膜(折射率$n_2=1.35$),需满足以下条件:
- 反射光的相位差:光线在膜的上下表面反射时,因$n_2 < n_1$和$n_0 < n_2$(空气折射率$n_0 \approx 1.00$),两次反射均发生相位反转,总相位差为$0$。
- 光程差条件:为使反射光发生相消干涉,膜厚$d$需使光程差为$\frac{\lambda}{2}$的奇数倍,即$2n_2d = \left(m+\frac{1}{2}\right)\lambda$($m$为整数)。最小厚度对应$m=0$。
关键步骤推导
-
确定光程差条件
光在膜中传播的光程为$2n_2d$,需满足:
$2n_2d = \frac{\lambda}{2} \quad (\text{取} \ m=0 \ \text{最小值})$ -
代入已知数据
题目中$\lambda=5400\ \text{埃}$为光在真空中的波长,代入得:
$d = \frac{\lambda}{4n_2} = \frac{5400}{4 \times 1.35} = 1000\ \text{埃}$