4. Интерференция при отражения от тонких плёнок. Просветление оптики.

Имеем два когерентных луча 1 и 2 разность хода между ними =2*AB*n=АD, гдеn– показатель преломления.

 зависит от угла падения, толщины плёнки, и показателя преломления. При нормальном падении =2*h*n. Для более точных расчётов необходимо учитывать потери половины длины волны при отражении от более плотной среды. Более точная формула:=2*h*n-/2.

Если <l_ког., то будет наблюдаться интерференционная картина:

2*h*n-/2 < l_ког. ; 2*h*n-/2 < ²/2.

Для толстых плёнок это условие и =*k, то первый и второй луч дадутmax

Если выполняется это условие , то =2*h*n-/2=m*,m=1,2,3,…(max)

Если =2*h*n-/2=(m+1/2)*, m=1,2,3,…(min)

При этом наблюдается перераспределение энергии и за счёт этого возрастает интенсивность излучения прошедшего через плёнку. Это явление используется для просветления оптики: линзы объектов покрывают прозрачной плёнкой такой толщины, чтобы выполнить условие минимума для отражённых лучей. У таких объектов нет бликов и они имеют большее пропускание, чем оптика без просветления. Поскольку условие минимума выполняется только для 1-ой длины волны (зелёный свет), то для других длин волн отражающие лучи присутствуют и, поэтому кажутся фиолетовые линии.

5. Полосы равного наклона

Пусть на плоскопараллельную пластинку со всех сторон направленно падает рассеянный свет (под различными углами). Если оптическая разность хода лучей (), отражённых от верхней и нижней граней <l_ког, то будет наблюдаться интерференция. И посколькуMAXзависит от толщины (h) и угла () падения, то в данном случае положениеMAX’ма будет зависеть только от угла падения. Лучи отражения от верхних и нижних граней идут | | друг другу и для сведения их в одну точку необходима линза или глаз. Лучи, падающие под одним и тем же углом | | плоскостям дадут круговые полосы, составляющиеMAX’мы.

Пусть монохромный свет падает параллельным пучком на плёнку переменной толщины.

Отражённые от верхней и нижней грани лучи выходят уже не | | друг другу и сходятся в точке 1 (для первого луча) и 2 (для второго) и т.д.

Все эти точки расположены в плоскости проходящей через вершину клина. Поскольку для всех лучей одинаков, т.е. разность хода будет зависеть только от толщины.

Поскольку плёнка протяжённая, то т.1 будет одной из точек полосы, в которой сходятся лучи отражённые от участков плёнки с одинаковой толщиной h₁. Таких полос будет несколько и они называются полосами равной величины.MAXчисло полос ограничено условием когерентности<l_ког.

На практике можно наблюдать полосы разной толщины и разного наклона. При освещении прозрачной тонкой плёнки белым светом, она кажется цветной , поскольку под определённым углом и определённой толщины условие MAX’ма выполняется для какой-то определённой длины волн.

Кольца Ньютона.

Это кольца равной толщины, которые наблюдаются при интерференции света отражаясь от воздушного зазора, который образован между плосковыпуклой линзой и плоской стеклянной поверхностью, на которой лежит линза. На линзу направлен параллельный пучок монохроматических лучей с длиной . Если зазор тонкий, то оптическая разность хода будет меньше длины когерентности излучения и будет наблюдаться интерференция этих лучей. Другие отражённые лучи не будут интерферировать из-за большой разности хода. Отражённые лучи 1 и 2 идут почти | | падающему лучу 3 (1 | | 2 | | 3). Если наблюдать точку касания линзы со стеклом через окуляр, то вокруг неё отражённые лучи в поле зрения дадут при интерференции полосы разной толщины в виде концентрических колец. Найдём радиус колец Ньютона.R– радиус кривизны линзы,h– толщина зазора,r– радиусm-го кольца.R²=(R-h)²-r²=R²-2*h*R+h²-r²=> 2*R*h=r²=>h=r²/2R;

=2h+/2=*m, если-целое, то это – условиеMAX’ма, иначе –MIN’ма.

(r²/R)+ /2 => r= (m*-/2)*R= *R*(m-1/2);