高中物理知识点：解决薄膜干涉-光学验平问题

一、薄膜干涉原理

在教资考试当中，选择题部分经常会出现光的干涉的问题，其中，光的干涉经常考查的内容有杨氏双缝干涉实验以及薄膜干涉问题，我们今天就来主要讨论薄膜干涉当中的光学验平问题。

薄膜干涉的基本原理都是类似的：在薄膜的上下表面(或前后表面)分别发生一次反射，这两束反射光在空间中发生干涉现象，称为薄膜干涉。两束反射光来自同一光源，且薄膜厚度很小，两表面近似看做平行，因此为相干光，可以发生干涉现象。普通的玻璃上的薄膜，水上的油膜或是吹起来的肥皂泡在阳光下产生的五颜六色的条纹，均是薄膜干涉现象。

而产生此类现象的原因，则可以用两束反射光线的光程差来进行解释。

在不考虑半波损失效应下，两束反射光线的光程差为2nd，其中n是介质对于该光的折射率，d是此处的介质厚度。

若是工件不平整，则能看到条纹并非平行，而是发生了一定程度的扭曲。由于上表面是标准件，那么一定是下表面的某处不是平整的。

我们还可以根据条纹的扭曲方向判断工件是凸起还是凹陷。

在题目中，我们首先需要根据图示判断条纹是向交楞方向扭曲还是向交楞反方向扭曲。如上图，条纹扭曲方向指向交楞。干涉条纹代表的是光程差相同的一系列位置，即代表条纹所在位置“厚度”相同。那么指向交楞的条纹告诉我们靠近交楞的某处“厚度”与远离交楞的某处“厚度”相同，此处的“厚度”指的是空气劈尖的厚度，因此相当于告诉我们靠近交楞的条纹扭曲部分向下凹陷。

远离交楞的扭曲与此类似，只是结论相反。

因此我们可以直接根据条纹和交楞的位置判断：条纹指向交楞则凹陷，条纹远离交楞则凸起。利用这个结论可以很轻松的解决光学验平问题。