Интерференция в тонких пленках

пленках;
6.2.Интерференция от плоскопараллельных пласти (полосы равного наклона);
6.3. Интерференция от пластинки

переменной толщины(полосы равной толщины);
6.4. Кольца Ньютона;
6.5. Применение интерференции света.

Содержание лекции:

Сегодня: *

окрашивание тонких пленок (масляные пленки на воде, мыльные пузыри, оксидные

пленки на металлах), возникающее в результате интерференции света, отраженного двумя поверхностями пленки.
Пусть на плоскопараллельную прозрачную пленку с показателем преломления п и толщиной d под углом i (рис. 6.1) падает плоская монохроматическая волна (для простоты рассмотрим один луч). На поверхности пленки в точке О луч разделится на два: частично отразится от верхней поверхности пленки, а частично преломится. Преломленный луч, дойдя до точки С, частично преломится в воздух (n0 = 1), а частично отразится и пойдет к точке В. Здесь он опять частично отразится (этот ход луча в дальнейшем из-за малой интенсивности не рассматриваем) и преломится, выходя в воздух под углом i. Вышедшие из пленки лучи 1 и 2, образовавшиеся в результате отражения от верхней и нижней поверхностей пленки, когерентны между собой. Если на их пути поставить

Учитывая для данного случая закон преломления sini = nsinr, получим



С

учетом потери полуволны для оптической разности хода получим (6.1.1)

В точке Р будет максимум, если

(6.1.2)


и минимум, если

(6.1.3)

нижней поверхностей тонкого воздушного клина, интерферируют и образуют светлые и

темные полосы: б - интерференционная картина, наблюдаемая в случае оптически плоских стеклянных пластин; в - интерференционная картина, наблюдаемая в случае неплоских пластин.

что на границе раздела пленок (между двумя слоями ZnS с

большим показателем преломления пх находится пленка криолита с малым показателем преломления n2)

Рис. 6.8

пх или изменение пх - п0. Например, при смещении интерференционной

картины на 1/5 полосы при l = 6 см и λ = 0,5 мкм пх - п0 = 6-6, т.е. интерференционные рефрактометры позволяют измерять изменение показателя преломления с очень высокой точностью (до 1/600000).
Применение интерферометров очень многообразно. Кроме перечисленного, они применяются для изучения качества изготовления оптических деталей, для измерения углов, для исследования быстропротекающих процессов, происходящих в воздухе, обтекающем летательные аппараты, и т. д. Применяя интерферометр, Майкельсон впервые провел сравнение международного эталона метра с длиной стандартной световой волны. С помощью интерферометров исследовалось также распространение света в движущихся телах, что привело к фундаментальным изменениям представлений о пространстве и времени.