Question

高中物理：关于光的干涉之薄膜干涉。

1.薄膜干涉的应用——等倾法检查平面平整度

如果所检查的平面是凹陷的，为什么所形成的干涉条纹还凸向前一个能级？（即所凹陷部分形成的条纹倾向于薄膜的尖端）

我的理解与此恰恰相反，我的理解是：光的干涉条纹既然是由于光的路程差形成的，那么凹陷的部分，光程差增加（即d增大），那么就应该趋向于下一个能级。

但是这样的理解是不正确的。所以，想向老师请教一下正确的解析。

2. 薄膜干涉的应用——光学镜头上的增透膜

反射光的能量减弱，与透射光的能量增强，是能量守恒的结果。

我的疑问是：反射光的能量不是因为光的叠加而减弱的吗？它的能量有怎么会转移到了透射光上？

希望可以得到老师们的帮助，谢谢！

Answer 1

1, 不涉及"能级"吧, 没有凹陷的情况下, 为均匀干涉条纹, 各条纹平行且距离相等, 假定为 d

为叙述方便我们假定平面上, 两个等倾平面相交于直线 y, 与 y 垂直, 作一轴线 x, 方向指向光程差增大的方向

一个区域凹陷, 那么在开始凹陷的部分, 光程差加大, 但不要光看光程差, 要看光程差随 x 的增大, 变化率如何. 显然, 在开始凹陷的部分和结束凹陷的部分, 随 x 的增加, 光程差的变化都比没有凹陷的部分大, (就是相当于倾角变大), 这样干涉条纹就要比较密集

这样同平面部分相比, 凹陷开始的地方, 条纹要向 x 轴负方向, 也就薄膜的尖端方向移动...

2. 能量守恒, 反射光能量小了, 透射光能量就大了

Answer 2

1、向前一个能级，n是加一的
2、增透膜使光更加容易透过镜了

Answer 3

1）同一条条纹具有相同的光程差。凹陷处由于光程差增加，具有和高一级条纹相同的光程差。所以高一级的条纹会凸向凹陷处，即凸向尖角方向。
2）透射光能量不是从反射光转移得到的，两者的能量都来自入射光。
实际上光具有波粒二象性，要严格的描述它需要使用统计的方法计算光子的出现概率。增透膜使得反射光光子出现的概率降低，透射光光子出现的概率增加，从而增大了透射光强。