Оптика на тънки слоеве

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Дихроични филтри, създадени чрез нанасяне на тънки слоеве


Оптиката на тънките слоеве е раздел от оптиката, който разглежда теорията и практическото приложение на тънките слоеве като оптични покрития, нанесени на повърхността на материалите, в частност върху оптично стъкло, от което се изготвят оптични системи, които влияят в значителна степен върху отражението и пропускането на светлината, ако дебелината им е съизмерима с дължината на вълната.

Най-интересни свойства имат тънките слоеве с дебелина, равна на една четвърт от дължината на вълната, които в зависимост от показателя на пречупване, максимално намаляват или увеличават отражението на светлината от повърхността.

Теория[редактиране | edit source]

Интерференция в четвърт-вълново просветляващо покритие

Ако светлина с дължина на вълната λ пада от среда с показател на пречупване  n_1 под ъгъл на падане  \theta_1 върху подложка от материал с показател на пречупване  n_3 , покрита с тънък слой с показател на пречупване  n_2 и дебелина h, то при оптична дебелина на слоя (произведението от физическата дебелина и показателя на пречупване  H = n_2 h ), кратна на λ както следва:

 H = \frac{\lambda}{4 \cos \theta_2}, \quad \frac{3\lambda}{4 \cos \theta_2}, \quad \frac{5\lambda}{4 \cos \theta_2}, \ldots

коефициентът на отражение се определя по формулата

 R = \left( \frac{r_{12} - r_{23}}{1 - r_{12}r_{23}} \right)^2

където r_{12} - е коефициентът на отражение на границата на средите 1 и 2, и в случай на нормално падане

 R = \left( \frac{n_1 n_3 - n_2^2}{n_1 n_3 + n_2^2} \right)^2 .

Оттук следва, че коефициентът на отражение може да стане нула, ако материалите се подберат така, че  n_1 n_3 = n_2^2. На този принцип работят просветляващите (антиотражателните, антирефлексните) покрития. Обикновено е трудно да се подбере вещество, за което това съотношение да се изпълнява идеално (а освен това е необходимо и слоят да има добра адхезия към стъклото, затова се използват вещества с близък показател на пречупване.

Ако  n_2^2 \gg n_1 n_3 , то коефициентът на отражение става близък до единица, което се използва за производство на огледала.


Вижте също[редактиране | edit source]


Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното Лиценз за свободна документация на ГНУ Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата „Оптика тонких плёнок“ в Уикипедия на руски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година — от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница, за да видите списъка на съавторите.