半反半透膜的折射率

1. 关于半透膜

半透膜实际上是因为渗透压。
半透膜只容许水分子通过。
水由浓度低的地方流向浓度高的地方。
可以理解为相互平衡。低的变高，高的变低。
公式为II=cRT
所以c越大，渗透压越大。高浓度的溶液中水分子不易流失。
所以相对而言，低浓度易流失。
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2. 迈克尔逊干涉仪有哪些部分组成它们各有什么作用

迈克尔逊干涉仪组成及作用：

1、平面镜两个用来产生等厚或者等倾干涉所需要的光程差。

2、分光镜一个用来将入射激光分成两束，达到分振幅的目的。

3、扩束镜，用来将激光束扩散开，使得干涉条纹便于观察。

4、聚焦透镜，用在等倾干涉时将干涉条纹聚焦。

5、光屏，用于承接干涉条纹。

如果想要在迈克尔逊干涉仪上调出等倾干涉条纹，要求M1和M2两个反射镜相互平行，调解时可以在光源上做一个标记，再调节这两个镜子后面的倾度粗调旋钮和细调旋钮，使得标记物在两个镜子里的反射像在视野里重合。这样就可以看到环状的等倾干涉条纹。

(2)半反半透膜的折射率扩展阅读：

迈克尔逊干涉仪的原理是一束入射光被分光镜分成两束后，每束光被相应的平面镜反射回来。由于这两束光的频率、振动方向相同，相位差恒定（即满足干涉条件），就会发生干涉。

通过调节干涉臂的长度和改变介质的折射率，可以实现两束干涉的不同路径，从而形成不同的干涉图样。

通过调节干涉臂的长度和改变介质的折射率，可以实现两束干涉的不同路径，从而形成不同的干涉图样。干涉条纹是等光程差的路径。因此，要分析某些干涉产生的图样，必须得到相干光程差的位置分布函数。

3. 利用迈克尔逊干涉仪测玻璃的折射率

［实验一］ 用激光照明的迈克耳逊干涉仪

一、实验目的

1、掌握迈克耳逊干涉仪的工作原理并学会调整迈克耳逊干涉仪；
2 了解在激光照明条件下迈克耳逊干涉仪所形成的干涉条纹的特征。
22、

二、实验内容

1、调整迈克耳逊干涉仪并观察其产生的等倾及等厚条纹形态；
2 学会采用迈克耳逊干涉仪测量准单色光的波长。
22、

三、实验仪器

激光照明的迈克耳逊干涉仪一台（含其附件）

四、迈克耳逊干涉仪的原理

迈克耳逊干涉仪的原理光路如图1－1所示。
光源S发出的光首先到达分光板 ， 的第二
G G
1 1

个折射面上涂有半反半透膜层，入射光将在分光面上
同时发生反射及折射，形成1、2两支光路，1光路经
由反射镜M反射、G透射进入观察系统；2支光路
1 1

经补偿板 透射、反射镜 反射及 的分光面反
G M G
2 2 1

射之后进入观察系统，1、2两支光路相遇发生干涉通
过观察系统即可观察到干涉条纹。
当采用扩展光源时将形成定域条纹，若此时两个
反射镜M, M 相平行，则形成定域于无限远的等倾
1 2

干涉条纹；若M, M 之间有一小的夹角，则将产生
1 2

等厚条纹，条纹定域在倾斜反射镜附近。反射镜
M, M 可以借助于微动鼓轮在精密导轨上前后移
1 2

动，当前后移动反射镜改变 的位置时，将改变虚
M
2

平板（或虚楔板）的厚度，条纹将发生移动。 图 1－1
当采用的是点光源照明的条件下（诸如本次实验），将产生非定域条纹，只要在两只光
路重叠的空间里都能产生干涉条纹，因此不用任何成像元件只用一个白屏就能够看见干涉条

纹。可见当采用激光点光源照明时比较容易观察到干涉现象。

五、测量步骤

１、首先接通激光器的电源开关，用激光束照明迈克耳逊干涉仪，调整激光管的高低位
置，以便使激光将束能进入系统。
２、固定反射镜M的位置，调整反射镜M 后的三个粗调螺钉，使两个反射镜基本垂
1 2

直（或M基本平行于M ），此时在观察屏上可以观察到弧状的条纹，如果条纹很密，通过?
1 2

继续调节反射镜M 后的三个粗调螺钉能够使条纹变疏并使条纹成圆形并令环的中心处于视
2

场的中心位置处。
３、转动反射镜 附近的测微鼓轮，反射镜 将发生前后的移动，此时观察屏上
M M
2 2

的条纹将随着反射镜M 的移动不断的收缩或者冒出，令视场中心的条纹是亮条纹（或暗条
2

纹），此时读出测微鼓轮上的读数a；然后再转动测微鼓轮，数出冒出（或收缩）的条纹数
1

为N?20 个，再次读出测微鼓轮上的读数a ，则两次读数之差即为反射镜M 移动的距离
2 2

?h。
?
４、利用公式?h? N就能够求出激光的波长。
2
５、如此反复测量5次取其平均值。

六、思考题

1、激光照明的迈克耳逊干涉仪实验与用扩展光源照明的迈克耳逊干涉仪实验室内有何

不同？

2、扩展光源照明的迈克耳逊干涉仪中，补偿板的作用？

测出波长后，就可以求n了。

4. 在迈克尔逊干涉仪中，半透膜的折射率是多少

在迈克尔逊抄干涉仪中，一般说来光线从光源发出，先通过分束板G1，然后分成两路光线，其中一路会经过补偿板G2．通常情况下在分束板上镀膜以增加透射光线，但是和反射（包括内反射和外反射）的附加相位不同，对于镀膜的情况而言，其附加光程差比较复杂一般的教材里很少讨论。再说了，对于镀膜而言，一般不考虑折射率，你是不是说平行板的折射率啊？

5. 什么是半透半反膜

g2是一面镀上半透半反膜，m1、m2为平面反射镜，m1是固定的，m2和精密丝或是薄膜的厚度e发生了变化。
我最近也在准备大物试验的论文啊！这是

6. 半反半透膜的原理 为什么半反半透膜可以使光半反半透

表面反射光，同时有部分进入膜内，在膜内成像。

7. zemax如何设置半反半透膜

可以看看：http://www.opticsky.cn/thread-htm-fid-7.html里面的帖子，有帮助。

8. 怎样自己镀半透半反射膜

半透镜是一种特殊的镜子，可以透过一半光，而反射另一半光。一般是镀了分光膜，允许有的波长的光透过，有的波长的光反射。一般情况下是3种颜色的光RGB,一种反射,2种投射,可以按照技术要求而改变的.最好举个例子,比如说GDM,就是把绿光反射,其余的投射过去,就是和膜的类型有关。

光学薄膜概论
光学工业除了镜片的研磨，系统之设计以外，有一项科技是发展高级光学仪器所不可缺的，就是光学薄膜的蒸镀技术。何谓光学薄膜，就是在镜片上镶上一层或多层非常薄的特殊材料，使镜片能达到某种特定的光学效果。我们所常见的太阳眼镜，抗反射镜片就是一个光学薄膜在日常生活上最简单的应用 。其他如各种反射镜、滤光镜、各式镜头及雷射镜片，都要用到光学薄膜这一项技术。

光学薄膜的基本原理是利用光线的干涉效应，当光线入射於不同折射系数物质所镀成的薄膜，产生某种特殊光学特性。光学薄膜就其所镀材料之不同，大体可分为金属膜和非金属膜。金属膜：主要是作为反射镜和半反射镜用。在各种平面或曲面反射镜，或各式稜镜等，都可依所需镀上Al、Ag、Au、Cu等 各种不同的材料。不同的材料在光谱上有不同的特性。AI的反射率在紫外光、可见光、近红外光有良好的反射率，是镀反射镜最常使用的材料之一。Ag膜在可见光和近红外光部份的反射率比AI膜更高，但因其易氧化而失去光泽，只能短暂的维持高反射率，所以只能用在内层反射用，或另加保护膜。非金属膜:用途非常广泛，例如抗反射镜片．单一波长滤光片、长或短波长通过滤光片、热光镜、冷光镜、各种雷射镜片等，都是利用多种不同的非金属材料，蒸镀在研磨好之镜杯上，层数由单层到数十、百层不等，视需要的不同，而有不同的设计和方法。目前这些薄膜中被应用得最广泛，最商业化，也是一般人接触到最多的，就是抗反射膜。例如眼镜、照相机镜头、显微镜等等都是在镜片上镀抗反射膜。因为若是不加以抗反射无法得到清晰明亮的影像了，因此如何增加其透射光线就是一个非常重要的课题。

利用光波干涉原理，在镜片的表面镀上一层薄膜，厚度为1/4 波长的光学厚度，使光线不再只被玻璃—空气界面反射，而是空气—薄膜、薄膜—玻璃二个界面反射，因此产生干涉现象，可使反射光减少。若镀二层的抗反射膜，使反射率更低，但是镀一层或二层都有缺点：低反射率的波带不移宽，不能在可见光范围都达到低反射率。1961年Cox、Hass和 Thelen三位首先发表以1/4一1/2一1/4波长光学厚度作三层抗反射膜可以得到宽波带低反射率的抗反射膜。多层抗反射膜除了宽波带的，也可做到窄波带的。也就是针对其一波长如氨氟雷射632.8nm波长，要求极高的透射，可使63Z.8nm这一波长透射率高达99.8%以上，用之於雷射仪器。但若需要对某一波长的光线有看极高的反射率需要用高低不同折射系数的材料反覆蒸镀数十层才可达到此效果。

光学薄膜的制造是以真空蒸镀方式制作，大体可分为三种方式：热电阻式、电子枪式和溅射方式。最普通的方式为热电阻式，是将蒸镀材料在真空蒸镀机内置於电阻丝或片上，在高真空的情况下，加热使材料成为蒸气，直接镀於镜片上。由於有许多高熔点的材料，不易使用此种方式使之熔化、蒸镀。而以电子枪改进此缺点，其方法是以高压电子束直接打击材料，由於能量集中可以蒸镀高熔点的材料。另一方式为溅射方式，是以高压使惰性气体离子化，打击材料使之直接溅射至镜片，以此方式所作薄漠的附著力最好

光学薄膜

optical coating

由薄的分层介质构成的，通过界面传播光束的一类光学介质材料。光学薄膜的应用始于20世纪30年代。现代，光学薄膜已广泛用于光学和光电子技术领域，制造各种光学仪器。

光学薄膜的特点是：表面光滑，膜层之间的界面呈几何分割；膜层的折射率在界面上可以发生跃变，但在膜层内是连续的；可以是透明介质，也可以是吸收介质；可以是法向均匀的，也可以是法向不均匀的。实际应用的薄膜要比理想薄膜复杂得多。这是因为：制备时，薄膜的光学性质和物理性质偏离大块材料，其表面和界面是粗糙的，从而导致光束的漫散射；膜层之间的相互渗透形成扩散界面；由于膜层的生长、结构、应力等原因，形成了薄膜的各向异性；膜层具有复杂的时间效应。

光学薄膜按应用分为反射膜、增透膜、滤光膜、光学保护膜、偏振膜、分光膜和位相膜。常用的是前4种。光学反射膜用以增加镜面反射率，常用来制造反光、折光和共振腔器件。光学增透膜沉积在光学元件表面，用以减少表面反射，增加光学系统透射，又称减反射膜。光学滤光膜用来进行光谱或其他光性分割，其种类多，结构复杂。光学保护膜沉积在金属或其他软性易侵蚀材料或薄膜表面，用以增加其强度或稳定性，改进光学性质。最常见的是金属镜面的保护膜。

光学薄膜
光学薄膜泛指在光学器件或光电子元器件表面用物理化学等方法沉积的、利用光的干涉现象以改变其光学特性来产生增透、反射、分光、分色、带通或截止等光学现象的各类膜系。它可分为增透膜、高反膜、滤光膜、分光膜、偏振与消偏振膜等。光电信息产业中最有发展前景的通讯、显示和存储三大类产品都离不开光学薄膜，如投影机、背投影电视机、数码照相机、摄像机、DVD，以及光通讯中的DWDM、GFF滤光片等，光学薄膜的性能在很大程度上决定了这些产品的最终性能。光学薄膜正在突破传统的范畴，越来越广泛地渗透到从空间探测器、集成电路、生物芯片、激光器件、液晶显示到集成光学等各学科领域中，对科学技术的进步和全球经济的发展都起着重要的作用，研究光学薄膜物理特性及其技术已构成现代科技的一个分支——薄膜光学。光学薄膜技术水平已成为衡量一个国家光电信息等高新技术产业科技发展水平的关键技术之一。

9. 为什么增透膜折射率低于玻璃，增反膜折射率高于玻璃。既然最后只是厚度的原因，有没有半波损失没有关系啊

很负责的告诉你高中物理中增透膜原理是错的。增透的原因不在于厚度，而在于使用材料的折射率介于空气和玻璃之间，折射率有一个渐变过程才使得透射光增强。至于1/4波长除去红光只是因为自然界中绿光比例最高罢了

10. 迈克尔逊干涉仪的补偿镜的作用

补偿镜顾名思义就是起补偿作用，具体就是补偿光在另一路中经过了两次分束镜的光程，所以补偿镜跟分束镜应该是一样的材料，一样的尺寸，只是没有半反半透膜。对于单色光测量，有没有补偿镜都可以，用空气的距离来补偿就可以了，不会影响最后的相对位置测量。但是对于白光来说，由于波长不同，折射率不同，用一个空气的距离没法补偿所有波长，导致不同光波的光程差不一样，使得条纹错位，无法看不到白光干涉条纹。