Σημειώσεις παρεμβολών λεπτής ταινίας: Εξίσωση, εργασία, εξάρτηση, εφαρμογές, προβλήματα και συχνές ερωτήσεις

ΠΑΡΕΜΒΑΣΗ ΛΕΥΚΩΝ ΦΙΛΜ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

Περιεχόμενα: Σημειώσεις παρεμβολής λεπτής ταινίας με σημαντικές έννοιες

Τι είναι η παρεμβολή λεπτών ταινιών;

Ορισμός του λεπτού φιλμ παρεμβολών :

Η παρεμβολή λεπτής μεμβράνης αναφέρεται στο φαινόμενο όπου συμβαίνει παρεμβολή των φωτεινών κυμάτων που αντανακλώνται από τις άνω και κάτω πλευρές μιας λεπτής μεμβράνης. Αυτή η παρέμβαση είναι ικανή είτε να αυξάνει είτε να μειώνει το φως που ανακλάται από την ταινία.

Πώς συμβαίνει η παρεμβολή λεπτών ταινιών;

Λειτουργεί λεπτή ταινία | Επεξήγηση λεπτών ταινιών

Σύμφωνα με την οπτική, μια λεπτή μεμβράνη αναφέρεται σε ένα λεπτό στρώμα υλικού που έχει το πάχος στην περιοχή των υπο-νανομέτρου προς την μικρόνμικρό. Όταν τα κύματα φωτός πέφτουν στην επιφάνεια της λεπτής μεμβράνης τότε τα κύματα είτε αντανακλούνται πίσω από την άνω επιφάνεια του υλικού είτε μεταδίδονται μέσω αυτού. Τα κύματα φωτός που καταφέρνουν να μεταδοθούν μέσω της άνω επιφάνειας μπορεί να υποφέρουν από ανάκλαση ή μετάδοση από την κάτω επιφάνεια της λεπτής μεμβράνης. Η ποσότητα φωτός (ποσοτική περιγραφή) που μπορεί να ανακλάται ή να μεταδίδεται από τις επιφάνειες του υλικού διέπεται από τις εξισώσεις Fresnel.

Μερικές φορές, τα φωτεινά κύματα που ανακλώνται από την άνω επιφάνεια αλληλεπιδρούν ή παρεμβαίνουν με τα κύματα φωτός που ανακλώνται από την κάτω επιφάνεια και σχηματίζουν ένα μοτίβο παρεμβολών. Το επίπεδο παρεμβολών που μπορεί να είναι είτε εποικοδομητικό είτε καταστρεπτικό μεταξύ των δύο ανακλώμενων φωτεινών κυμάτων εξαρτάται από τη διαφορά φάσης των δύο κυμάτων φωτός.

Η διαφορά φάσης μεταξύ των δύο κυμάτων εξαρτάται και πάλι από το πλάτος ή το πάχος του στρώματος λεπτής μεμβράνης, τον δείκτη διάθλασης του λεπτού υμενίου και τη γωνία με την οποία συμβαίνει το αρχικό φως κύματος στο δεδομένο στρώμα φιλμ. Επιπλέον, ο διαθλαστικός δείκτης του μέσου στην άλλη πλευρά του ορίου του φιλμ παίζει επίσης ρόλο στη μετατόπιση της φάσης κατά 180 ° ή π ακτίνια.

Ένα κύμα φωτός μπορεί να υποφέρει από μετατόπιση φάσης 180 ° μετά την ανάκλαση από το κάτω όριο εάν ο δείκτης διάθλασης του μέσου που κτυπά το φως είναι μεγαλύτερος από τον δείκτη διάθλασης του μέσου στο οποίο το φως ταξιδεύει αρχικά. Με άλλα λόγια, μπορούμε να πούμε ότι εάν το n1 είναι ο δείκτης διάθλασης του πρώτου μέσου και το n2 είναι ο δείκτης διάθλασης του υλικού φιλμ και δίνεται ότι n1 <n2, τότε το φως κύματος που ταξιδεύει από το μέσο 1 στο μέσο 2, μπορεί υποφέρουν από μετατόπιση φάσης π ακτινίων μετά την ανάκλαση.

Μετά την παρεμβολή από ένα τέτοιο μέσο, ​​το μοτίβο παρεμβολής του φωτός παρατηρείται ότι σχηματίζει εναλλασσόμενες φωτεινές και σκοτεινές ζώνες ή ζώνες διαφορετικών χρωμάτων με βάση τον τύπο του προσπίπτοντος φωτός (χρωματικό ή μονοχρωματικό ή λευκό).

Εξάρτηση της λεπτής παρεμβολής φιλμ στο μήκος κύματος

Κατάσταση για εποικοδομητική και καταστροφική παρέμβαση σε λεπτή μεμβράνη

Κατάσταση για καταστροφικές παρεμβολές σε λεπτή μεμβράνη

Η προϋπόθεση για να συμβεί καταστροφική παρεμβολή, δηλαδή η προϋπόθεση που απαιτείται για την ανάμειξη και την ακύρωση των ανακλώμενων ακτίνων φωτός είναι ότι το πάχος του φιλμ πρέπει να είναι ένα περίεργο πολλαπλάσιο του 1/4 του μήκους κύματος του προσπίπτοντος φωτός σε αυτό. Το φως κύματος που ανήκει σε μια τέτοια περιοχή μήκους κύματος δεν μπορεί να αντανακλάται και επομένως μεταδίδεται πλήρως.

Καταστροφικές παρεμβολές. Πηγή εικόνας: ΤζμπντέλΦάση παρεμβολής λεπτής μεμβράνης 2CC BY-SA 3.0

Κατάσταση για εποικοδομητική παρέμβαση σε λεπτές μεμβράνες

Η συνθήκη για να συμβεί εποικοδομητική παρέμβαση, δηλαδή η προϋπόθεση που απαιτείται για την ανάμειξη και την ενίσχυση των ανακλώμενων ακτίνων φωτός είναι ότι το πάχος του φιλμ πρέπει να είναι ένα περίεργο πολλαπλάσιο του 1/2 του μήκους κύματος του προσπίπτοντος φωτός. Σε τέτοιες περιπτώσεις η ανάκλαση των φωτεινών κυμάτων από το λεπτό όριο της μεμβράνης αυξάνεται και η μετάδοση των κυμάτων μειώνεται.

Εποικοδομητική παρέμβαση. Πηγή εικόνας: ΤζμπντέλΦάση παρεμβολής λεπτής μεμβράνης 1CC BY-SA 3.0

Ποια είναι η αιτία μιας λεπτής μεμβράνης να φαίνεται χρωματισμένη σε λευκό φως;

Εξάρτηση της λεπτής παρεμβολής φιλμ στο χρώμα του φωτός.

Λόγω της εξάρτησης του επιπέδου παρεμβολής από το μήκος κύματος σε λεπτές μεμβράνες, φαίνεται ότι το λευκό φως που περιλαμβάνει ορισμένα μήκη κύματος αντανακλάται και μεταδίδεται άνισα. Ορισμένα μήκη κύματος ή χρώματα λευκού φωτός εντείνονται μετά από εποικοδομητικές παρεμβολές και ορισμένα μήκη κύματος ή χρώματα υποφέρουν από καταστροφικές παρεμβολές και εξασθενούν. Το φαινόμενο της παρεμβολής λεπτής μεμβράνης μας παρέχει μια εξήγηση σχετικά με την εμφάνιση πολλαπλών χρωμάτων φωτός από φυσαλίδες σαπουνιού και μεμβράνες λαδιού μετά τον προβληματισμό.

Αντιανακλαστικά επιχρίσματα από την άποψη της λεπτής μεμβράνης

Οι επικαλύψεις κατά της αντανάκλασης που ενσωματώνονται στους φακούς της κάμερας και τα γυαλιά λειτουργούν επίσης στο φαινόμενο της παρεμβολής λεπτής μεμβράνης. Αυτά είναι σχεδιασμένα έτσι ώστε η σχετική μετατόπιση φάσης μεταξύ της δέσμης που ανακλάται στα άνω και κάτω όρια ενός λεπτού υμενίου να είναι 180 °.

Παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται το πάχος των λεπτών μεμβρανών:

Το πραγματικό πάχος ή το πλάτος της μεμβράνης που καλύπτεται από τα κύματα φωτός κατά τη διέλευσή του εξαρτάται από δύο σημαντικούς παράγοντες: τον δείκτη διάθλασης και τη γωνία πρόσπτωσης του εισερχόμενου φωτός. Όταν ο δείκτης διάθλασης του μέσου αυξάνεται σε σύγκριση με τον δείκτη διάθλασης του αέρα, μειώνεται η ταχύτητα του φωτός. Με άλλα λόγια, μπορούμε να πούμε ότι η ταχύτητα του φωτός σε ένα μέσο είναι αντιστρόφως ανάλογη με τον δείκτη διάθλασης του μέσου.

Γνωρίζουμε ότι η συχνότητα του φωτός παραμένει η ίδια για κάθε μέσο, ​​επομένως η διακύμανση της ταχύτητας συμβαίνει λόγω της αλλαγής στο μήκος κύματος του φωτός. Για το λόγο αυτό, οι ταινίες κατασκευάζονται έχοντας κατά νου το μήκος κύματος καθώς το φως κινείται μέσω της λεπτής μεμβράνης.

Όταν η γωνία πρόσπτωσης είναι μηδέν μοίρες ή τα κύματα φωτός πέφτουν κανονικά το πάχος της μεμβράνης είναι γενικά 1/4 ή 1/2 του κεντρικού μήκους κύματος του προσπίπτοντος φωτός. Όταν η γωνία πρόσπτωσης είναι λοξή, το πάχος της μεμβράνης δίνεται από το προϊόν του συνημίτονου της γωνίας πρόσπτωσης με 1/4 ή 1/2 του μήκους κύματος. Αυτό εξηγεί γιατί μερικές φορές βλέπουμε μια παραλλαγή στο χρώμα καθώς αλλάζουμε τη γωνία θέασης. (Για ένα δεδομένο πλάτος μεμβράνης, το χρώμα του φωτός φαίνεται να μετατοπίζεται από μικρότερα σε μεγαλύτερα μήκη κύματος όταν γέρνουμε τη γωνία πρόσπτωσης από την κανονική θέση στην πλάγια.)

Χρώμα φωτός που παράγεται από παρεμβολές λεπτής μεμβράνης:

Αφού περάσει από το λεπτό φιλμ, δημιουργούνται εποικοδομητικές ή καταστροφικές παρεμβολές και αυτό δημιουργεί στενά εύρη ζώνης ανάκλασης ή μετάδοσης. Λόγω του σχηματισμού αυτών των στενών εύρους ζώνης, δεν μπορούμε να διακρίνουμε τα μήκη κύματος με βάση το χρώμα. Το φως που αντανακλάται ή μεταδίδεται περιλαμβάνει ένα μείγμα αρκετών μηκών κύματος που απουσιάζουν από το υπόλοιπο τμήμα του φάσματος.

Μια τέτοια παρατήρηση δημιουργείται επίσης από πρίσματα ή σχάρες περίθλασης. Τα χρώματα που παρατηρούνται σε αυτήν την περίπτωση σπάνια ανήκουν στο φάσμα VIBGYOR (Violet, Indigo, Blue, Green, Yellow, Orange, Red) και είναι συνήθως αποχρώσεις του καφέ, του κιρκίρι, του χρυσού, της λεβάντας, του τιρκουάζ, του μπλε και του ματζέντα.

Μπορούμε να εξετάσουμε και να αναλύσουμε το ανακλώμενο ή μεταδιδόμενο κύμα φωτός από ένα λεπτό φιλμ για να συλλέξουμε πληροφορίες σχετικά με το πλάτος της λεπτής μεμβράνης ή τον λειτουργικό δείκτη διάθλασης του μέσου λεπτής μεμβράνης. Λεπτές μεμβράνες χρησιμοποιούνται στο εμπόριο για διάφορους σκοπούς, όπως επικαλύψεις κατά της αντανάκλασης, φακοί κάμερας κατά της αντανάκλασης, καθρέφτες και οπτικά φίλτρα.

Τι είναι η παρεμβολή λεπτής μεμβράνης Τι δίνει το χρώμα στις σαπουνόφουσκες και τις διαρροές λαδιού;

Παρεμβολή λεπτής μεμβράνης στη σαπουνόφουσκα:

Το φαινόμενο της παρεμβολής λεπτής μεμβράνης μας παρέχει μια εξήγηση σχετικά με την εμφάνιση πολλαπλών χρωμάτων φωτός από φυσαλίδες σαπουνιού και μεμβράνες λαδιού μετά τον προβληματισμό. Αφού περάσετε από το λεπτό φιλμ, δημιουργούνται εποικοδομητικές ή καταστροφικές παρεμβολές και αυτό δημιουργεί ένα στενό εύρος ζώνης ανάκλασης ή μετάδοσης. Επομένως, η επιφάνεια της φυσαλίδας σαπουνιού δρα ως λεπτή μεμβράνη και παράγει φάσμα χρωμάτων παρόμοιο με αυτό του ουράνιου τόξου.

Παρεμβολή λεπτής μεμβράνης σε σαπουνόφουσκα. Πηγή εικόνας: Brocken InagloryΟυρανό σαπουνόφουσκαCC BY-SA 3.0

Πώς ξέρετε εάν οι παρεμβολές λεπτής μεμβράνης είναι εποικοδομητικές ή καταστροφικές;

Παραγωγή παρεμβολών λεπτής ταινίας | Εξίσωση παρεμβολών λεπτής ταινίας:

Ας εξετάσουμε ένα σενάριο στο οποίο τα κύματα φωτός συμβαίνουν σε υλικό λεπτής μεμβράνης. Αυτές οι ακτίνες φωτός αντανακλούνται τόσο από τα ανώτερα όσο και από τα κάτω όρια της λεπτής μεμβράνης. Το οπτικό πάχος ή η διαφορά οπτικής διαδρομής (OPD) του φωτός που ανακλάται θα πρέπει να μετρηθεί για τη λήψη των συνθηκών παρεμβολής.

Διάγραμμα λεπτής μεμβράνης

Παρεμβολή λεπτού φιλμ
Διαγραμματική αναπαράσταση της διαφοράς οπτικής διαδρομής σε ένα λεπτό φιλμ. Πηγή εικόνας: NicoguaroΛεπτή παρέμβαση φιλμCC-BY 4.0

Λαμβάνοντας υπόψη το διάγραμμα ακτίνων που φαίνεται παρακάτω, η διαφορά οπτικής διαδρομής μεταξύ των δύο κυμάτων φωτός δίνεται από:

Εδώ,

Χρησιμοποιώντας το νόμο του Snell, μπορούμε να το πούμε αυτό

Ως εκ τούτου,

Λεπτό φιλμ κατασκευαστικής παρέμβασης | Καταστρεπτική παρέμβαση τύπου λεπτής μεμβράνης

Όταν το OPD ή η οπτική διαφορά διαδρομής μεταξύ των δύο κυμάτων είναι ίση με ένα ακέραιο πολλαπλάσιο του δεδομένου μήκους κύματος του φωτός, δηλαδή OPD = mλ, (όπου το m είναι ακέραιος) τότε μπορεί να συμβεί καταστροφική παρεμβολή. Για την επίτευξη εποικοδομητικών παρεμβολών, η απαιτούμενη διαφορά μήκους διαδρομής (2t) πρέπει να είναι ίσο με ένα ακέραιο πολλαπλάσιο του μισού του δεδομένου μήκους κύματος.

Ωστόσο, παρατηρείται ότι αυτή η κατάσταση εποικοδομητικής ή καταστροφικής παρέμβασης μπορεί να αλλάξει ανάλογα με τις πιθανές αλλαγές φάσης. Ωστόσο, παρατηρείται ότι

Ποιες είναι οι εφαρμογές της παρεμβολής λεπτής μεμβράνης;

Εφαρμογή παρεμβολών λεπτής μεμβράνης:

Το φαινόμενο της παρεμβολής λεπτής μεμβράνης χρησιμοποιείται για τις ακόλουθες εφαρμογές:

  • Αντιανακλαστικά επιχρίσματα: Τα αντιανακλαστικά επιχρίσματα χρησιμοποιούνται για την εξάλειψη ή τον περιορισμό του φωτός που αντανακλάται από ένα οπτικό σύστημα (καθρέπτες, φακοί κ.λπ.) και μεγιστοποίηση ή ενίσχυση του φωτός που μεταδίδεται από ένα τέτοιο σύστημα. Μια αντιανακλαστική επίστρωση σχεδιάζεται ή κατασκευάζεται κατά τέτοιο τρόπο ώστε το φως που ανακλάται από το οπτικό σύστημα να προκαλεί καταστροφικές παρεμβολές και το φως που εκπέμπεται από το οπτικό σύστημα δημιουργεί εποικοδομητικές παρεμβολές για ένα συγκεκριμένο χρώμα ή μήκος κύματος του προσπίπτοντος φωτός.

Συνήθως, μια αντιανακλαστική επίστρωση έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε το οπτικό πλάτος ή το πάχος της να είναι ίσο με το τέταρτο-μήκος κύματος του προσπίπτοντος κύματος φωτός και ο δείκτης διάθλασης του μέσου βρίσκεται μεταξύ του δείκτη διάθλασης αέρα και του δείκτη διάθλασης του γυαλιού. Μαθηματικά, αυτό μπορεί να αποδειχθεί από τις εξισώσεις:

nαέρας επιχρίσματαποτήρι

d = λ / (4nεπιχρίσματα)

  • Κατασκευή οπτικών οργάνων: Το φαινόμενο της παρεμβολής λεπτής μεμβράνης χρησιμοποιείται ευρέως για την κατασκευή οπτικών οργάνων. Τα οπτικά εξαρτήματα, όπως ένας φακός ή ένας καθρέφτης, ελέγχονται για την ακρίβειά τους συγκρίνοντάς τα με έναν κύριο κατά τον σχεδιασμό και την κατασκευή τους. Αυτά τα οπτικά εξαρτήματα είναι διαμορφωμένα με τέτοιο τρόπο ώστε να έχουν ακρίβεια μικρότερη από ένα μήκος κύματος σε ολόκληρη την επιφάνεια του συστήματος.
  • Ερευνητικοί σκοποί: Οι παρεμβολές λεπτής μεμβράνης μπορούν να παρέχουν πληροφορίες σχετικά με τον δείκτη διάθλασης ενός υλικού, το οπτικό του πάχος, την αλληλεπίδραση με διαφορετικά μήκη κύματος φωτός κ.λπ. Για το λόγο αυτό, η παρεμβολή λεπτού υμενίου χρησιμοποιείται για την ανάλυση και σύγκριση πολλών διαφορετικών οπτικών μέσων.

Ερωτήσεις παρεμβολών λεπτών ταινιών | Παραδείγματα παρεμβολών λεπτής ταινίας | Αριθμητική που σχετίζεται με παρεμβολές λεπτής μεμβράνης:

Οι σύνθετες κάμερες έχουν σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό σειράς διαφόρων φακών και καθρεπτών. Κατά καιρούς, οι ακτίνες φωτός αντανακλώνται από αυτές τις επιφάνειες του φακού και μειώνουν τη σαφήνεια και την ανάλυση της εικόνας. Αυτές οι εσωτερικές αντανακλάσεις αδέσποτου από τους φακούς περιορίζονται με επικάλυψη των φακών με ένα λεπτό στρώμα φθοριούχου μαγνησίου. Η αντιανακλαστική επίστρωση προκαλεί καταστροφικές παρεμβολές λεπτής μεμβράνης και εξαλείφει το αδέσποτο φως.

Προβλήματα πρακτικής λεπτής παρέμβασης

Αυτό που σύμφωνα με εσάς μπορεί να είναι το λεπτότερο δυνατό πλάτος φιλμ, εάν ο δείκτης διάθλασης της επικάλυψης είναι ίσος με 1.38 και το μήκος κύματος που έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με βέλτιστο τρόπο είναι 550-nm, το οποίο είναι συνήθως το πιο έντονο μήκος κύματος που ανήκει στο ορατό φάσμα ; Ο δείκτης διάθλασης του γυαλιού λαμβάνεται ως 1.52.

Λύση:

Για την επίτευξη καταστροφικών παρεμβολών εδώ,

2t = λn2/2

Αφήστε το μήκος κύματος στην ταινία να λn2 και δίνεται από

λn2= λ / ν2

Επομένως, το πάχος t μπορεί να δοθεί από

t = (λ / n2) / 4 = (550 nm / 1.38) / 4 = 99.6 nm

Σημείωση: Οι αντι-ανακλαστικές μεμβράνες επίστρωσης, όπως αυτές που αναφέρονται σε αυτήν την ερώτηση, θεωρούνται ως ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους δημιουργίας καταστροφικών παρεμβολών στη χρήση του λεπτότερου δυνατού στρώματος. Αυτό παρέχει επίσης μια μειωμένη ένταση αδέσποτου φωτός που ανήκει σε ένα ευρύτερο φάσμα και σε ένα ευρύτερο φάσμα περιστατικών γωνιών.

Η αντιανακλαστική επίστρωση ονομάζεται από τη λειτουργία της μείωσης της ανάκλασης ενός συγκεκριμένου μήκους κύματος. Ωστόσο, μήκη κύματος διαφορετικά από αυτά που αναφέρθηκαν μπορούν να περάσουν εν μέρει από το φίλτρο, δηλαδή δεν ακυρώνονται πλήρως. Αυτά τα αντιανακλαστικά επιχρίσματα χρησιμοποιούνται επίσης για την κατασκευή παραθύρων και γυαλιών ηλίου αυτοκινήτου.

Βρείτε το μικρότερο δυνατό οπτικό πλάτος μιας φυσαλίδας σαπουνιού που μπορεί να δημιουργήσει εποικοδομητικές παρεμβολές για φως που ανήκει στο κόκκινο φάσμα με μήκος κύματος 650 nm; Ο δείκτης διάθλασης της φυσαλίδας σαπουνιού θεωρείται ότι είναι ίσος με το διαθλαστικό νερό σε αυτήν την περίπτωση.

Λύση: Εδώ, n1 = n= 1.00 για αέρα

n2 = 1.333 για σαπούνι (ισοδύναμο με νερό).

 Μια μετατόπιση λ / 2 συμβαίνει για την ακτίνα που αντανακλάται από την άνω επιφάνεια της φυσαλίδας σαπουνιού. Η ακτίνα που πάσχει από ανάκλαση από την κάτω επιφάνεια δεν παρουσιάζει καμία μετατόπιση.

Για την επίτευξη εποικοδομητικών παρεμβολών, η απαιτούμενη διαφορά μήκους διαδρομής (2t) πρέπει να είναι ίσο με ένα ακέραιο πολλαπλάσιο του μισού του δεδομένου μήκους κύματος.

Επομένως, οι τρεις πρώτες πιθανές τιμές διαφοράς μήκους είναι λn / 2, 3λn / 2 και 5λn / 2.

Για την επίτευξη καταστροφικών παρεμβολών, η απαιτούμενη διαφορά μήκους διαδρομής πρέπει να είναι ίση με το ακέραιο πολλαπλάσιο του δεδομένου μήκους κύματος.

Επομένως, οι τρεις πρώτες πιθανές τιμές διαφοράς μήκους είναι 0, λn, και 2λn.

Έτσι

Εποικοδομητική παρέμβαση μπορεί να πραγματοποιηθεί όταν 

2tc = λn / 2, 3λn / 2 και 5λn / 2 και ούτω καθεξής

Επομένως, το μικρότερο δυνατό κατασκευαστικό πλάτος ή πάχος tc είναι ίσο με:

tc = λn / 4 = (λ / n) / 4 = (650 nm / 1.333) / 4 = 122 nm

Η δεύτερη πιθανή τιμή του πάχους που μπορεί να παρέχει εποικοδομητικές παρεμβολές είναι t»c = 3λn/ 4, επομένως, t»c = 366 nm.

Ομοίως, η τρίτη πιθανή τιμή του πάχους που μπορεί να παρέχει εποικοδομητικές παρεμβολές είναι t()c = 5λn/ 4, επομένως, t()c = 610 nm.

Σημείωση: Από την παραπάνω ερώτηση μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι εάν το προσπίπτον φως ήταν καθαρά κόκκινο, τότε θα μπορούσαμε να παρατηρήσουμε φωτεινές και σκοτεινές ζώνες που αυξάνονται ομοιόμορφα όσον αφορά το πάχος.

Η θέση της πρώτης πιθανής σκοτεινής ζώνης θα είναι σε πάχος 0, τότε η πρώτη δυνατή φωτεινή ζώνη θα μπορούσε να τοποθετηθεί σε πάχος 122 nm, μετά η δεύτερη σκοτεινή ταινία στα 244 nm, φωτεινή ζώνη στα 366 nm, σκοτεινή ταινία στα 488 nm και φωτεινή ζώνη στα 610 nm. Εάν η φυσαλίδα σαπουνιού είχε ομοιόμορφη διακύμανση πάχους σε ολόκληρη, όπως μια λεία σφήνα, τότε το λαμβανόμενο μοτίβο ταινίας θα κατανέμεται ομοιόμορφα στο χώρο.

Γιατί δεν βλέπουμε παρεμβολές σε χοντρές ταινίες;

Γενικά, οι πηγές φωτός δεν είναι εξαιρετικά μικρές στον πρακτικό κόσμο. Τα κύματα φωτός ταξιδεύουν ως μια ακτίνα που έχει ένα ορισμένο πλάτος. Αυτό σημαίνει ότι τα φωτεινά κύματα εμφανίζονται στην επιφάνεια ενός υλικού σε ένα εύρος γωνιών. Για λεπτές μεμβράνες, οι γωνίες καλύπτουν περίπου την ίδια ποσότητα διαφοράς οπτικής διαδρομής και δημιουργούν ένα μοτίβο παρεμβολών.

Ωστόσο, για υλικά με παχιά στρώση, η διαφορά οπτικής διαδρομής σε διαφορετικές γωνίες δεν είναι η ίδια. Σε ορισμένες γωνίες, τα φωτεινά κύματα δείχνουν εποικοδομητικές παρεμβολές, ενώ ορισμένες γωνίες δείχνουν καταστροφικές παρεμβολές. Το προκύπτον μοτίβο, επομένως, ακυρώνεται και δεν μπορούμε να δούμε καμία παρέμβαση.

Γιατί χρειάζεται μια ευρεία πηγή φωτός για να παρατηρηθεί το μοτίβο παρεμβολών από ένα λεπτό φιλμ;

Εάν θεωρούμε μια στενή πηγή ή μια σημειακή πηγή φωτός για την παρατήρηση παρεμβολών, τότε θα είναι σε θέση να φωτίζει μόνο ένα μικρό επιλεκτικό τμήμα της λεπτής μεμβράνης. Με άλλα λόγια, το ανθρώπινο μάτι θα μπορεί να δει μόνο ένα συγκεκριμένο τμήμα της λεπτής μεμβράνης. Λόγω αυτού, θα είναι μάλλον αδύνατο να παρατηρηθεί ολόκληρο το μοτίβο παρεμβολών.

Σε αντίθεση με αυτό, όταν χρησιμοποιούμε μια ευρύτερη πηγή φωτός, τα φωτεινά κύματα φωτίζουν ολόκληρη την επιφάνεια σε σημαντικά διαφορετικές γωνίες περιστατικού και αντανακλούν μια παράλληλη δέσμη στο ανθρώπινο μάτι. Αυτό βοηθά στην προβολή ολόκληρου του μοτίβου παρεμβολών που σχηματίζεται από τη λεπτή μεμβράνη.

Πώς βρίσκετε το ελάχιστο πάχος μιας λεπτής μεμβράνης;

Το ελάχιστο απαιτούμενο πάχος t της λεπτής μεμβράνης δίνεται από την εξίσωση t = (λ / n2) / 4. Όπου n2 είναι ο δείκτης διάθλασης της λεπτής μεμβράνης.

Συμπέρασμα: Σε αυτό το σεμινάριο σημειώσεων παρεμβολών λεπτής ταινίας έχουμε τελειώσει με τη συζήτηση για παρεμβολές λεπτής ταινίας, Εξίσωση, Εργασία, Εξάρτηση, Εφαρμογές, Προβλήματα και λίγες Συχνές Ερωτήσεις. Για να μάθετε περισσότερα για την ελαφριά ενέργεια Κάνε κλικ εδώ.

Σχετικά με το Sanchari Chakraborty

Είμαι πρόθυμος μαθητευόμενος, επί του παρόντος επενδύω στον τομέα της Εφαρμοσμένης Οπτικής και της Φωτονικής. Είμαι επίσης ενεργό μέλος του SPIE (Διεθνής Εταιρεία Οπτικής και Φωτονικής) και του OSI (Optical Society of India). Τα άρθρα μου έχουν ως στόχο να φέρουν στο φως ποιοτικά επιστημονικά ερευνητικά θέματα με απλό αλλά ενημερωτικό τρόπο. Η επιστήμη εξελίσσεται από αμνημονεύτων χρόνων. Γι 'αυτό, προσπαθώ να αξιοποιήσω την εξέλιξη και να το παρουσιάσω στους αναγνώστες.

Ας συνδεθούμε μέσω https://www.linkedin.com/in/sanchari-chakraborty-7b33b416a/

Αφήστε ένα σχόλιο

Η διεύθυνση email σας δεν θα δημοσιευθεί. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται *

Lambda Geeks