等倾干涉原理:均匀薄膜的同心圆环与膜厚测量
厚度处处相同的平行薄膜,用扩展光源照射为什么会出现同心圆环?因为光程差 [公式] 由倾角而非厚度决定,同一倾角的光落在同一条纹上;环半径的平方与环序号成正比,斜率可用于反推膜厚。
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厚度处处相同的平行薄膜,用扩展光源照射为什么会出现同心圆环?因为光程差 [公式] 由倾角而非厚度决定,同一倾角的光落在同一条纹上;环半径的平方与环序号成正比,斜率可用于反推膜厚。
从波前被压紧与拉长讲起,给出光的多普勒频移公式与相对论修正,并用恒星谱线位移、激光多普勒测速和原子冷却三组数值说明光的多普勒效应如何用来测量速度与温度。
本文从分振幅光路出发,讲清迈克尔逊干涉仪如何把一束光分成两路再合并,用光程差解释条纹的产生与计数,给出位移和折射率测量的数值算例,并说明相干长度以及傅里叶变换光谱、星载风场测量、引力波探测等实际应用。
可见光的波长比原子间距大上千倍,X 射线却与它同量级。本文从晶面族讲起,推导布拉格方程 mλ=2d sinθ,用 NaCl 算例演示怎样由峰位反推晶面间距,并回顾 1912–1915 年的衍射历史。
平凸透镜的凸面压在平板玻璃上,为什么会冒出一圈圈明暗相间的圆环?本文从楔形空气膜的等厚干涉讲起,推导空气隙厚度 t≈r²/(2R) 与暗环半径 r=√(mλR),再用数值算例解释环为什么内疏外密,最后说明牛顿环如何用于透镜磨制检验与曲率半径测量。
为什么激光又亮、又纯、又直?本文从受激辐射的雪崩放大讲起,说清粒子数反转、三能级/四能级系统与谐振腔反馈,最后用 CD 与蓝光光驱说明激光如何变成日常技术。
激光器最核心的谐振腔,本质上是两面平行的高反射镜。为什么只有特定频率的光能在其中"存活"并被透射出来?本文从共振条件和多光束干涉出发,推导 FP 腔的 Airy 透射函数,讲清自由光谱范围与精细度两个选频指标,再看它在激光选模、光谱分析与高精度测量中的角色。
为什么偏振太阳镜能看清水下?答案藏在“光是横波”这件事里。本文从偏振的定义讲起,用马吕斯定律、布儒斯特角和双折射把偏振片、水面反光与液晶屏幕串成一条完整的因果链。
一块玻璃为什么单面就反射约 4% 的光?为什么反射率随入射角变化、还会把光变成偏振光?本文从菲涅尔公式出发,推导垂直入射反射率与布儒斯特角,解释反射相位突变如何支撑增透膜,并串联增透膜、布儒斯特窗与偏振分光三组应用。
白光经过三棱镜为什么会被展开成红橙黄绿蓝靛紫?答案是同一介质的折射率随波长变化。本文从斯涅尔定律出发,用一组教材数据和洛伦兹振子图像,把棱镜分光、正常色散、阿贝数与光纤色散串成一条因果链。
从散射截面正比于波长的负四次方这一条规律出发,把天空为什么是蓝色、夕阳为什么是红色、散射光为什么是偏振的、云为什么是白色的这四个现象统一解释清楚。