Оптика тонких плёнок

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Дихроические фильтри создаются при помощи покрытия тонкими плёнками

О́птика то́нких плёнок

Тонкие пленки, нанесенные на поверхность вещества, в частности на стекло, из которого изготовляются оптические приборы, значительно влияют на отражение и пропускание света, если их толщина соизмерима с длиной световой волны.

Наиболее интересные свойства имеют пленки с толщиной, которая равняется четверти длины волны, которые, в зависимости от показателя преломления, максимально уменьшают или увеличивают отражение света поверхностью.

[править] Теория

Если свет с длиной волны λ падает из среды с показателем преломления $n 1$ под углом $θ 1$ на вещество с показателем преломления $n 3$ , покрытую тонкой пленкой с показателем преломления $n 2$ и толщиной h, то при оптической толщине плёнки $H = n 2 h$

$H = \frac{\lambda}{4 \cos \theta_2}, \quad \frac{3\lambda}{4 \cos \theta_2}, \quad \frac{5\lambda}{4 \cos \theta_2}, \ldots$

то коэффициент отражения

$R = \left( \frac{r_{12} - r_{23}}{1 - r_{12}r_{23}} \right)^2$

где $r 12$ - коэффициент отражения на грани сред 1 и 2, и для нормального падения

$R = \left( \frac{n_1 n_3 - n_2^2}{n_1 n_3 + n_2^2} \right)^2$ .

Отсюда видно, что коэффициент отражения можно сделать нулевым, если подобрать материалы так, чтобы $n_1 n_3 = n_2^2$ . На этом принципе работает просветление оптики. Обычно подобрать вещество, для которого это соотношение выполнялось бы идельно (а еще необходимо, чтобы пленка хорошо держалась на стекле) трудно, потому используются вещества с близким показателем преломления.