半反半透膜的折射率

1. 關於半透膜

半透膜實際上是因為滲透壓。
半透膜只容許水分子通過。
水由濃度低的地方流向濃度高的地方。
可以理解為相互平衡。低的變高，高的變低。
公式為II=cRT
所以c越大，滲透壓越大。高濃度的溶液中水分子不易流失。
所以相對而言，低濃度易流失。
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2. 邁克爾遜干涉儀有哪些部分組成它們各有什麼作用

邁克爾遜干涉儀組成及作用：

1、平面鏡兩個用來產生等厚或者等傾干涉所需要的光程差。

2、分光鏡一個用來將入射激光分成兩束，達到分振幅的目的。

3、擴束鏡，用來將激光束擴散開，使得干涉條紋便於觀察。

4、聚焦透鏡，用在等傾干涉時將干涉條紋聚焦。

5、光屏，用於承接干涉條紋。

如果想要在邁克爾遜干涉儀上調出等傾干涉條紋，要求M1和M2兩個反射鏡相互平行，調解時可以在光源上做一個標記，再調節這兩個鏡子後面的傾度粗調旋鈕和細調旋鈕，使得標記物在兩個鏡子里的反射像在視野里重合。這樣就可以看到環狀的等傾干涉條紋。

(2)半反半透膜的折射率擴展閱讀：

邁克爾遜干涉儀的原理是一束入射光被分光鏡分成兩束後，每束光被相應的平面鏡反射回來。由於這兩束光的頻率、振動方向相同，相位差恆定（即滿足干涉條件），就會發生干涉。

通過調節干涉臂的長度和改變介質的折射率，可以實現兩束干涉的不同路徑，從而形成不同的干涉圖樣。

通過調節干涉臂的長度和改變介質的折射率，可以實現兩束干涉的不同路徑，從而形成不同的干涉圖樣。干涉條紋是等光程差的路徑。因此，要分析某些干涉產生的圖樣，必須得到相干光程差的位置分布函數。

3. 利用邁克爾遜干涉儀測玻璃的折射率

［實驗一］ 用激光照明的邁克耳遜干涉儀

一、實驗目的

1、掌握邁克耳遜干涉儀的工作原理並學會調整邁克耳遜干涉儀；
2 了解在激光照明條件下邁克耳遜干涉儀所形成的干涉條紋的特徵。
22、

二、實驗內容

1、調整邁克耳遜干涉儀並觀察其產生的等傾及等厚條紋形態；
2 學會採用邁克耳遜干涉儀測量准單色光的波長。
22、

三、實驗儀器

激光照明的邁克耳遜干涉儀一台（含其附件）

四、邁克耳遜干涉儀的原理

邁克耳遜干涉儀的原理光路如圖1－1所示。
光源S發出的光首先到達分光板 ， 的第二
G G
1 1

個折射面上塗有半反半透膜層，入射光將在分光面上
同時發生反射及折射，形成1、2兩支光路，1光路經
由反射鏡M反射、G透射進入觀察系統；2支光路
1 1

經補償板 透射、反射鏡 反射及 的分光面反
G M G
2 2 1

射之後進入觀察系統，1、2兩支光路相遇發生干涉通
過觀察系統即可觀察到干涉條紋。
當採用擴展光源時將形成定域條紋，若此時兩個
反射鏡M, M 相平行，則形成定域於無限遠的等傾
1 2

干涉條紋；若M, M 之間有一小的夾角，則將產生
1 2

等厚條紋，條紋定域在傾斜反射鏡附近。反射鏡
M, M 可以藉助於微動鼓輪在精密導軌上前後移
1 2

動，當前後移動反射鏡改變 的位置時，將改變虛
M
2

平板（或虛楔板）的厚度，條紋將發生移動。 圖 1－1
當採用的是點光源照明的條件下（諸如本次實驗），將產生非定域條紋，只要在兩只光
路重疊的空間里都能產生干涉條紋，因此不用任何成像元件只用一個白屏就能夠看見干涉條

紋。可見當採用激光點光源照明時比較容易觀察到干涉現象。

五、測量步驟

１、首先接通激光器的電源開關，用激光束照明邁克耳遜干涉儀，調整激光管的高低位
置，以便使激光將束能進入系統。
２、固定反射鏡M的位置，調整反射鏡M 後的三個粗調螺釘，使兩個反射鏡基本垂
1 2

直（或M基本平行於M ），此時在觀察屏上可以觀察到弧狀的條紋，如果條紋很密，通過?
1 2

繼續調節反射鏡M 後的三個粗調螺釘能夠使條紋變疏並使條紋成圓形並令環的中心處於視
2

場的中心位置處。
３、轉動反射鏡 附近的測微鼓輪，反射鏡 將發生前後的移動，此時觀察屏上
M M
2 2

的條紋將隨著反射鏡M 的移動不斷的收縮或者冒出，令視場中心的條紋是亮條紋（或暗條
2

紋），此時讀出測微鼓輪上的讀數a；然後再轉動測微鼓輪，數出冒出（或收縮）的條紋數
1

為N?20 個，再次讀出測微鼓輪上的讀數a ，則兩次讀數之差即為反射鏡M 移動的距離
2 2

?h。
?
４、利用公式?h? N就能夠求出激光的波長。
2
５、如此反復測量5次取其平均值。

六、思考題

1、激光照明的邁克耳遜干涉儀實驗與用擴展光源照明的邁克耳遜干涉儀實驗室內有何

不同？

2、擴展光源照明的邁克耳遜干涉儀中，補償板的作用？

測出波長後，就可以求n了。

4. 在邁克爾遜干涉儀中，半透膜的折射率是多少

在邁克爾遜抄干涉儀中，一般說來光線從光源發出，先通過分束板G1，然後分成兩路光線，其中一路會經過補償板G2．通常情況下在分束板上鍍膜以增加透射光線，但是和反射（包括內反射和外反射）的附加相位不同，對於鍍膜的情況而言，其附加光程差比較復雜一般的教材里很少討論。再說了，對於鍍膜而言，一般不考慮折射率，你是不是說平行板的折射率啊？

5. 什麼是半透半反膜

g2是一面鍍上半透半反膜，m1、m2為平面反射鏡，m1是固定的，m2和精密絲或是薄膜的厚度e發生了變化。
我最近也在准備大物試驗的論文啊！這是

6. 半反半透膜的原理 為什麼半反半透膜可以使光半反半透

表面反射光，同時有部分進入膜內，在膜內成像。

7. zemax如何設置半反半透膜

可以看看：http://www.opticsky.cn/thread-htm-fid-7.html裡面的帖子，有幫助。

8. 怎樣自己鍍半透半反射膜

半透鏡是一種特殊的鏡子，可以透過一半光，而反射另一半光。一般是鍍了分光膜，允許有的波長的光透過，有的波長的光反射。一般情況下是3種顏色的光RGB,一種反射,2種投射,可以按照技術要求而改變的.最好舉個例子,比如說GDM,就是把綠光反射,其餘的投射過去,就是和膜的類型有關。

光學薄膜概論
光學工業除了鏡片的研磨，系統之設計以外，有一項科技是發展高級光學儀器所不可缺的，就是光學薄膜的蒸鍍技術。何謂光學薄膜，就是在鏡片上鑲上一層或多層非常薄的特殊材料，使鏡片能達到某種特定的光學效果。我們所常見的太陽眼鏡，抗反射鏡片就是一個光學薄膜在日常生活上最簡單的應用 。其他如各種反射鏡、濾光鏡、各式鏡頭及雷射鏡片，都要用到光學薄膜這一項技術。

光學薄膜的基本原理是利用光線的干涉效應，當光線入射於不同折射系數物質所鍍成的薄膜，產生某種特殊光學特性。光學薄膜就其所鍍材料之不同，大體可分為金屬膜和非金屬膜。金屬膜：主要是作為反射鏡和半反射鏡用。在各種平面或曲面反射鏡，或各式稜鏡等，都可依所需鍍上Al、Ag、Au、Cu等 各種不同的材料。不同的材料在光譜上有不同的特性。AI的反射率在紫外光、可見光、近紅外光有良好的反射率，是鍍反射鏡最常使用的材料之一。Ag膜在可見光和近紅外光部份的反射率比AI膜更高，但因其易氧化而失去光澤，只能短暫的維持高反射率，所以只能用在內層反射用，或另加保護膜。非金屬膜:用途非常廣泛，例如抗反射鏡片．單一波長濾光片、長或短波長通過濾光片、熱光鏡、冷光鏡、各種雷射鏡片等，都是利用多種不同的非金屬材料，蒸鍍在研磨好之鏡杯上，層數由單層到數十、百層不等，視需要的不同，而有不同的設計和方法。目前這些薄膜中被應用得最廣泛，最商業化，也是一般人接觸到最多的，就是抗反射膜。例如眼鏡、照相機鏡頭、顯微鏡等等都是在鏡片上鍍抗反射膜。因為若是不加以抗反射無法得到清晰明亮的影像了，因此如何增加其透射光線就是一個非常重要的課題。

利用光波干涉原理，在鏡片的表面鍍上一層薄膜，厚度為1/4 波長的光學厚度，使光線不再只被玻璃—空氣界面反射，而是空氣—薄膜、薄膜—玻璃二個界面反射，因此產生干涉現象，可使反射光減少。若鍍二層的抗反射膜，使反射率更低，但是鍍一層或二層都有缺點：低反射率的波帶不移寬，不能在可見光范圍都達到低反射率。1961年Cox、Hass和 Thelen三位首先發表以1/4一1/2一1/4波長光學厚度作三層抗反射膜可以得到寬波帶低反射率的抗反射膜。多層抗反射膜除了寬波帶的，也可做到窄波帶的。也就是針對其一波長如氨氟雷射632.8nm波長，要求極高的透射，可使63Z.8nm這一波長透射率高達99.8%以上，用之於雷射儀器。但若需要對某一波長的光線有看極高的反射率需要用高低不同折射系數的材料反覆蒸鍍數十層才可達到此效果。

光學薄膜的製造是以真空蒸鍍方式製作，大體可分為三種方式：熱電阻式、電子槍式和濺射方式。最普通的方式為熱電阻式，是將蒸鍍材料在真空蒸鍍機內置於電阻絲或片上，在高真空的情況下，加熱使材料成為蒸氣，直接鍍於鏡片上。由於有許多高熔點的材料，不易使用此種方式使之熔化、蒸鍍。而以電子槍改進此缺點，其方法是以高壓電子束直接打擊材料，由於能量集中可以蒸鍍高熔點的材料。另一方式為濺射方式，是以高壓使惰性氣體離子化，打擊材料使之直接濺射至鏡片，以此方式所作薄漠的附著力最好

光學薄膜

optical coating

由薄的分層介質構成的，通過界面傳播光束的一類光學介質材料。光學薄膜的應用始於20世紀30年代。現代，光學薄膜已廣泛用於光學和光電子技術領域，製造各種光學儀器。

光學薄膜的特點是：表面光滑，膜層之間的界面呈幾何分割；膜層的折射率在界面上可以發生躍變，但在膜層內是連續的；可以是透明介質，也可以是吸收介質；可以是法向均勻的，也可以是法向不均勻的。實際應用的薄膜要比理想薄膜復雜得多。這是因為：制備時，薄膜的光學性質和物理性質偏離大塊材料，其表面和界面是粗糙的，從而導致光束的漫散射；膜層之間的相互滲透形成擴散界面；由於膜層的生長、結構、應力等原因，形成了薄膜的各向異性；膜層具有復雜的時間效應。

光學薄膜按應用分為反射膜、增透膜、濾光膜、光學保護膜、偏振膜、分光膜和位相膜。常用的是前4種。光學反射膜用以增加鏡面反射率，常用來製造反光、折光和共振腔器件。光學增透膜沉積在光學元件表面，用以減少表面反射，增加光學系統透射，又稱減反射膜。光學濾光膜用來進行光譜或其他光性分割，其種類多，結構復雜。光學保護膜沉積在金屬或其他軟性易侵蝕材料或薄膜表面，用以增加其強度或穩定性，改進光學性質。最常見的是金屬鏡面的保護膜。

光學薄膜
光學薄膜泛指在光學器件或光電子元器件表面用物理化學等方法沉積的、利用光的干涉現象以改變其光學特性來產生增透、反射、分光、分色、帶通或截止等光學現象的各類膜系。它可分為增透膜、高反膜、濾光膜、分光膜、偏振與消偏振膜等。光電信息產業中最有發展前景的通訊、顯示和存儲三大類產品都離不開光學薄膜，如投影機、背投影電視機、數碼照相機、攝像機、DVD，以及光通訊中的DWDM、GFF濾光片等，光學薄膜的性能在很大程度上決定了這些產品的最終性能。光學薄膜正在突破傳統的范疇，越來越廣泛地滲透到從空間探測器、集成電路、生物晶元、激光器件、液晶顯示到集成光學等各學科領域中，對科學技術的進步和全球經濟的發展都起著重要的作用，研究光學薄膜物理特性及其技術已構成現代科技的一個分支——薄膜光學。光學薄膜技術水平已成為衡量一個國家光電信息等高新技術產業科技發展水平的關鍵技術之一。

9. 為什麼增透膜折射率低於玻璃，增反膜折射率高於玻璃。既然最後只是厚度的原因，有沒有半波損失沒有關系啊

很負責的告訴你高中物理中增透膜原理是錯的。增透的原因不在於厚度，而在於使用材料的折射率介於空氣和玻璃之間，折射率有一個漸變過程才使得透射光增強。至於1/4波長除去紅光只是因為自然界中綠光比例最高罷了

10. 邁克爾遜干涉儀的補償鏡的作用

補償鏡顧名思義就是起補償作用，具體就是補償光在另一路中經過了兩次分束鏡的光程，所以補償鏡跟分束鏡應該是一樣的材料，一樣的尺寸，只是沒有半反半透膜。對於單色光測量，有沒有補償鏡都可以，用空氣的距離來補償就可以了，不會影響最後的相對位置測量。但是對於白光來說，由於波長不同，折射率不同，用一個空氣的距離沒法補償所有波長，導致不同光波的光程差不一樣，使得條紋錯位，無法看不到白光干涉條紋。