Barwy cienkich warstw: droga optyczna i zmiana fazy przy odbiciu
Barwy bańki mydlanej nie muszą pochodzić od pigmentu. Światło odbite od obu granic cienkiej warstwy spotyka się ponownie, a różne długości fal wzmacniają się przy różnych grubościach.
W tym materiale
Barwy bańki mydlanej nie muszą pochodzić od pigmentu. Światło odbite od obu granic cienkiej warstwy spotyka się ponownie, a różne długości fal wzmacniają się przy różnych grubościach.
Potrzebne wiadomości: Interferencja, długość fali, współczynnik załamania.
Dwa odbicia
Dla prostopadłego padania dodatkowa droga optyczna wewnątrz warstwy grubości d i współczynnika n wynosi 2nd. Długość λ₀ odnosimy do próżni. Odbicie od ośrodka o większym współczynniku załamania zmienia fazę pola elektrycznego o π; od mniejszego nie daje takiej zmiany w tym prostym modelu.
Gdy dokładnie jedno z dwóch odbić ma zmianę fazy π, maksimum odbicia spełnia 2nd=(m+1/2)\lambda_0, a minimum 2nd=m\lambda_0. Jeśli zmiany faz są jednakowe, warunki zamieniają się rolami. Nie wolno wybierać wzoru tylko po słowach „cienka warstwa”.
Przykład
Dla warstwy n=1,5 w powietrzu po obu stronach pierwsze odbicie zmienia fazę, drugie nie. Najmniejsza dodatnia grubość dająca maksimum dla λ₀=600 nm wynosi d=λ₀/(4n)=100 nm. To grubość geometryczna; droga optyczna wewnątrz wynosi wtedy 300 nm.
Przy białym świetle inne długości mogą spełniać inne warunki, tworząc barwy. Przy padaniu ukośnym pojawia się czynnik cos kąta wewnątrz warstwy. Głębokość minimum zależy także od amplitud obu fal: nierówne amplitudy nie wygaszą się do zera, nawet przy przeciwnej fazie. W powłokach optycznych uwzględnia się dodatkowo podłoże i wiele odbić.
Zadania do tego tematu
- Pierwsze maksimum odbicia warstwy w powietrzu
- Dwie jednakowe zmiany fazy
- Różne amplitudy i niepełne wygaszenie
Komentarze (0)
Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.
RSS komentarzy · Powiadomienia e-mail
Dodaj komentarz
Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto