Interferența în filme subțiri - studopediya

Să presupunem că un transparent optic grosime subțire de film uniform și indicele de refracție fiind în vid incident la un unghi monocromatică de undă a luminii P (vezi. Fig. 9). La atingerea suprafeței filmului de la punctul A, unda este reflectată parțial (raza 1) este parțial îndoită în unghi și ajungând la suprafața inferioară a filmului la punctul B este reflectată parțial, parțial îndoită în și în afara filmului (beam 3). La punctul-ke C val divizate din nou: refractată și iese în vid (fascicul 2) se reflectă și ajunge la punctul F, este refractată și părăsește filmul (beam 4).

Wave 1, 2, 3, 4 sunt formate dintr-un singur fascicul de incidente și n sunt coerente. Grinzi 1 și 2 sunt numite reflectate raze de lumină 3 și 4 - lumină transmisă.

Să ne găsim condițiile pentru formarea de interferenta maxima si minime a luminii reflectate. Plasarea în calea grinzilor 1 și 2, un obiectiv de colectare, pentru a obține E-ecran într-un punct P imixtitudinea lor, care depinde de diferența de cale optică a undelor 1 și 2. Pentru a determina Omit CE perpendicular pe linia AE. Din planul CE, până la punctul P grinzi 1 și 2 treci aceeași cale optică. Diferența cale optică are loc în zona de la punctul A la planul UE. Fasciculul 2 trece traseul optic (AB + BC) n. în timp ce fasciculul 1 se extinde în AE traseu sub vid.

S-ar părea că găsirea o diferență cale optică a undelor și luând în considerare condițiile de formare a maximelor de interferență și minimele (1.9) și (1.10) putem determina rezultatul interferenței la punctul F. Cu toate acestea, problema este complicată de faptul că există o reflectare a undelor la punctele A și B.

La reflectarea incidentului de undă a luminii în mod normal pe o graniță între două medii, direcția vectorului de viteză a undei este inversată. Pentru vectorii de undă reflectate, era încă un sistem dreptaci, este necesar ca un alt vector (sau sau) a schimbat direcția. Teoria și experiența arată că, dacă reflexia are loc dintr-un punct de vedere optic mai dens mediu (indice de refracție are o valoare mai mare), atunci vectorul își schimbă direcția când reflectată de suport optic mai puțin dens - direcția (a se vedea figura 10 ..).

Schimbarea bruscă în vectorul direcție înseamnă că faza de oscilație este schimbat la opusă. schimbare de fază în echivalent ca în cazul în care drumul optic este schimbat cu o jumătate de lungime de undă. (Salt de fază în optică este interpretată ca o pierdere de jumătate de undă).

În acest caz, aceasta este reflectarea fasciculului incident de la punctul A (punctul în reflexia are loc dintr-un mediu optic mai puțin dens, iar vectorul nu schimbă direcția).

Din considerente geometrice, avem:

Substituind aceste expresii în (1.12) și să ia în considerare legea refracției luminii.

1 și 2 valuri potențează reciproc, dacă

.

valuri de lumină reflectate de film, atunci când sunt aplicate consolidează reciproc, în cazul în care diferența de cale optică egală cu un număr impar de lungimi de undă în vid și jumătate.

1 și 2 valuri slăbi reciproc dacă

valuri de lumină reflectate de film, atunci când sunt aplicate slăbi reciproc, în cazul în care diferența de cale optică egală cu un număr par de jumătate de valuri în vid.

Pentru lumină transmisă (raze 3 și 4) condiții maxime corespund condițiilor minime de lumină reflectată, și starea minimă - condiții maxime pentru lumina reflectată.

Atunci când rezolvarea problemelor practice trebuie să decidă în mod clar ceea ce este considerat de lumină (reflectată sau transmisă) și ceea ce ne interesează (max sau min).

In termeni generali max și min poate fi scrisă ca

Reflectata svetProhodyaschy lumina

Noi scrie, de exemplu, condiția pentru un minim în lumina reflectată

Să ne găsim numărul maxim și minim de interferenta maxima

; .

; .

.

Pentru filme suficient de groase cu d >> mai groase cu creșterea folie () crește, adică, benzi de îmbinare (iluminarea uniformă). Prin urmare, pentru a observa interferența fenomenelor de film ar trebui să fie așa.