Vplivi tankih filmov: pojav in pogoji za njeno pojavljanje

Danes se bomo pogovarjali o motnjah v tankih filmih. V središču pozornosti je odkrivanje, raziskovanje in uporaba tega izjemnega fizičnega pojava.

Opredelitev

Pred opisom zakona morate najprej razumeti, katere sestavine so. Če se to ne naredi, lahko bralec preskoči pomembne podrobnosti in zaznavanje znanstvenega dejstva bo izkrivljeno. Šolarka, ki v fiziki zaradi bolezni ali lenosti zgreši en razred, mora sam razstaviti temo. Ker vsak od naslednjih konceptov temelji na prejšnjem. Če zamudite eno vrednost, bo ostala fizika nerazumljiva. Pred nadaljevanjem sklepanja motenj v tankih filmih moramo najprej določiti pojav.

Ta pojav se lahko nanaša na vse vibracijske procese. Valovi vetra, morja in zvoka lahko vplivajo. Interakcija se pojavlja tudi v takih kompleksnih kvazipartih kot kolektivna vibracija rešetke kristalov.

Motenje je pojav, ki se pojavi, ko se na enem mestu srečajo več valov. Sestoji iz dejstva, da se amplituda nastalega nihanja spreminja med dodatkom. To pomeni, da se valovi lahko povečajo, ugasnejo ali nadaljujejo brez kakršnih koli sprememb.

Svetloba

Pojav interference v tankih filmih je interakcija svetlobnih valov. Torej, preden začnemo opisati pojav, moramo pojasniti naravo teh nihanj.

Svetloba je kvantni del elektromagnetnega polja. Foton ima lastnosti obeh valov in delcev. Medtem ko se kvantni giblje skozi vesolje, je nedotakljiv in večen. Dokaz za to je svetloba daljnih galaksij. Nekateri so morda že spremenili obliko ali celo prenehali obstajati. Toda njihovo sevanje je letelo skozi vesolje vesolje, dokler ni dosegel pogleda ljudi.

Glavni vir svetlobe so elektronski prehodi v atomu. Znotraj zvezde je močna termonuklearna reakcija, zaradi katere se oddajajo vse vrste elektromagnetnih sevanj. Vidna svetloba je le majhen del celotne lestvice, ki je dostopen človeškemu vidu.

Lastnosti valovanja

Da bi na kratko opisali motnje v tankih filmih, moramo govoriti o valovnih lastnostih svetlobe. Da bi razumeli obliko idealnega nihanja brez dušenja, moramo samo gledati sinusni ali kosinusni graf v običajnih kartezijskih koordinatah. Glavne lastnosti fotona so naslednje:

1. Valovna dolžina. Označeno z grškim pismom lambda-. Valovna dolžina je razdalja med dvema enakima fazama. Najbolj očitno je, da je ta vrednost dokazana kot razlika med dvema sosednjima maksima ali minimumoma.
2. Pogostost. Odvisno od vrste je označena na različne načine: linearna frekvenca je nu-, ciklično- omega, in če je ta vrednost izražena kot funkcija, potem je napisana v latinici f, in vedno v poševnem tisku. Frekvenco in valovno dolžino sta povezani z lambda- * nu- = c, kjer je c hitrost svetlobe v vakuumu. Tako je poznati eno vrednost, drugo pa je zelo enostavno pridobiti.
3. Amplituda. Za motnje je ta lastnost vala najpomembnejša. To je višina maksimalnega in minima nihanja. Amplituda, ki se spremeni, ko se srečata dva valova.
4. Faza. Za en kvant, ta faktor ni pomemben. Interakcija je pomembna fazna razlika. Država (največja, najmanjša ali želja po njih), v kateri sta prišla dva valova na enem mestu, vpliva na končno intenzivnost z motnjami.
5. Polarizacija. Na splošno ta lastnost opisuje obliko nihanja. Polarizacija svetlobe je linearna, krožna in eliptična.

Refraction, Reflection

Neposredno, pojav svetlobnih motenj v tankih filmih je povezan z več drugimi fenomeni linearne optike.

Srečanje ovire lahko svetloba deluje na različne načine:

• Razmislite;
• prekiniti;
• biti raztresen;
• da se absorbira.

V slednjem primeru foton daje energijo snovi in ​​obstaja nekaj sprememb. Najpogosteje je samo ogrevanje. Ni čudno, da ostane stvar na soncu zelo vroča. Mnogi različni kvanti prenašajo svojo energijo na pozabljene otroke.

Raztresenje prav tako pomeni, da svetloba deluje s snovjo: se absorbira in ponovno sprosti. Pogosto izhodni kvanti imajo drugačno valovno dolžino ali polarizacijo.

Refrakcija in refleksija ne spremenita lastnosti žarka, razlika je le v smeri svetlobnega razmnoževanja.

Vsi ti procesi so na primer vpleteni v oblikovanje podobe površine jezera.

Obnašanje svetlobe v tankih premazih

Najpreprostejši primer filma je mila pena. Milo povečuje površinsko napetost vode. Kot rezultat, tvori zelo velika območja z majhno debelino. Milo mehurčki šimer z vsemi barvami mavrice. In zdaj bomo razložili, zakaj.

Svetloba pade na film. Na zgornji meji prevlečnega dela se odraža, del je lomljen. Zanimajo nas drugi žarek, ki se je izkazalo, da je znotraj snovi. Doseganje dna, nato pa tudi del refraktiramo, del pa se odraža v notranjosti filma. Ta svetloba, ki se nadaljuje v naslednjo sredo, se izgubi opazovalec. Toda tista, ki se vrača v film, smo samo zanimivi, kajti na meji je ponovno zlomljen in gre v prvo okolje, iz katerega je prvotno vstopil. Izkazalo se je, da so dohodni in izhodni žarki vzporedni med seboj. To je ista svetloba, spremenila se je samo njegova faza na izhodu. Razlika bo določila, kaj opazovalec vidi: svetlobni trak ali temen. Opisani postopek je bistvo motenj v tankih filmih. Newtonovi obročki, ki jih opazujemo v vzporednem snopu svetlobe med konveksno lečo in ravno stekleno ploščico, dejansko imajo enako naravo. Zelo enostavno jih je opazovati: ta izkušnja lahko ustvari celo učence na pouku fizike.

Razdalja med svetlobnimi trakovi

Upamo, da bralec v celoti razume mehanizem interakcije svetlobe in tankih premazov. Zdaj podajamo nekaj formul.

Na izhodu iz filma je opazna slika svetlih in temnih področij. Področja, kjer je končna slika enake osvetlitve, se imenujejo pasovi z enakim nagibom. Interference v tankih filmih nam daje naslednjo formulo za izračun:

2m * lambda- = (2nh * cosbeta- ± lambda-) / 2.

Tukaj: lambda- je valovna dolžina incidentnega sevanja, m je vrstni red motenja, beta- je kot med lomljenim snopom prvič in normalno do površine, n je refrakcijski indeks filma in h je njegova debelina.

Opozoriti je treba, da bo ta pogoj pokazal lokus točk najlažjih regij interferenčni vzorec.

Tako se nahajajo samo tisti tramovi, ki padejo na površino filma pod enakim kotom. Zato se imenujejo pasovi enakega nagiba.

Kamere in očala

Šolarka, ki fiziki ugotovi dolgočasno temo, se vsekakor vpraša: »Zakaj je vse to potrebno?«. Kljub temu se interakcija z lahkimi in tankimi premazi uporablja v vsakdanjem življenju.

Na objektivih katere koli foto in televizijske opreme je škropljenje: najboljši prozorni film. Njegova debelina je izbrana tako, da kamera ne daje zelene odsevne svetlobe (svetloba te valovne dolžine se ugasne, prehaja skozi plast na površini stekla). Ta rešitev omogoča kontrast in svetlost slike. Konec koncev, oseba najbolje vidi zeleni spekter in najočitneje zaznava slabosti te barve.

Enolično pršenje se uporablja tudi za leče mikroskopov in teleskopov. In ne nujno, da debelina filma ustreza zeleni barvi. Če znanstvenik proučuje procese z infrardečim ali ultravijoličnim sevanjem, mu oprema pomaga pri tem določenem razponu.

Laserji

Tudi v laserjih se uporabljajo motnje, vendar je to dejstvo malo.

Danes, brez laserjev, nobena vrsta človeške dejavnosti ne more storiti. Naprava je sestavljena iz treh delov - črpalke, delovnega telesa in reflektorja. Zrcalo se nahaja na koncih glavnega sevalnega materiala. Njegov namen je zbrati ustvarjene fotone določene valovne dolžine v eni smeri. Ta element naprave pogosto predstavlja vrsto tankih filmov, pri čemer je motnja, ki nam omogoča, da gremo dlje le do želenega sevanja.