Оптика 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

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

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.

ВАЖНО: Този шаблон се отнася единствено до авторските права върху съдържанието на статията. Добавянето му не отменя изискването да се посочват конкретни източници на твърденията, които да бъдат благонадеждни.