Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Годжаев Н.М. -> "Оптика " -> 43

Оптика - Годжаев Н.М.

Годжаев Н.М. Оптика — М.: Высшая школа, 1977. — 432 c.
Скачать (прямая ссылка): optika1977.djvu
Предыдущая << 1 .. 37 38 39 40 41 42 < 43 > 44 45 46 47 48 49 .. 185 >> Следующая

линзы. Падающий на поверхность пленки пучок света 1 (рис. 5.14) частично
отражается от внешней границы просветляющего слоя
* Подробнее см.: Гребенщиков И. В. и др. Просветление оптики. М-Л.,
Гостехиздат, 1946.
106
(пучок /'), а частично проходит внутрь слоя (пучок 2). На границе раздела
просветляющий слой - стекло происходит то же самое, в результате часть
света возвращается (пучок 2'), а часть проходит внутрь стекла (пучок 2").
Вследствие когерентности возникает интерференция между пучками Г и 2'.
Результат интерференции будет зависеть от разности хода между этими
пучками, которая определяется толщиной пленки и значением коэффициентов
преломления стекла (п0) и пленки (п). Если d, п0 и п подобрать так, чтобы
отраженные волны 1' и 2' находились в противофазе, то произойдет взаимное
ослабление, в результате чего уменьшится коэффициент отражения. Полное
гашение будет в том случае, если амплитуды отраженных -волн одинаковы.
Следовательно, для полного гашения пучков необходимо выполнение двух
условий:
1) амплитуды пучков должны быть равными;
2) разность фаз между ними должна равняться л.
Так как п0, п и коэффициент преломления воздуха па удовлетворяют условиям
п0> п> "в, то потеря полу-длины волны происходит на обеих поверхностях
(воздух - пленка и пленка - стекло). В этом случае разность фаз между
лучами Г и 2' будет равна л, если оптическая толщина пленки будет равной
Я/4, т. е. nd - Я/4. В самом деле, оптическая разность хода между лучами
равна Я/4 + Я/4 = Я/2, что соответствует изменению фазы на л.
Если пренебречь поглощением в пленке и не учитывать многократные
отражения, то условие равенства амплитуд отраженных волн будет иметь вид
(п/па - 1) / (п/пя + 1) - (п0/п - 1) / (п0/п+ + 1). Если принять "з = 1,
то получим
\ Просветляющий \ слой
1 /' 2' Р Р Стекло 2"
пе ш ш. А
Рис. 5.14
откуда
(п-1)/(п+1) = (п0- п)/(п0 + п), П - Уп 0 .
(5.22)
Очевидно, что вещество просветляющего слоя (пленки) должно быть твердым,
плотно прилегать к поверхности стекла и не должно бояться влаги. В
противном случае нарушится условие просветления, если даже будет иметь
место равенство (5.22).
Так как наибольшей чувствительности человеческого глаза соответствует
центральная часть видимой области спектра длиной волны Я = 5500 А,
толщину пленки обычно подбирают равной V4 указанной длины волны. Тогда
для краев видимого спектра условие минимума не будет иметь места,
следовательно, коэффициент отражения для коротких и длинных волн заметно
будет отличаться от нуля и будет очень малым для длины волны Я = 5500 А.
Пур-
107
пурный цвет (смесь красного с фиолетовым) просветленного объектива
объясняется именно этим фактом.
Высокоотражакнцие интерференционные покрытия (интерференционные зеркала).
Наряду с необходимостью уменьшать коэффициент отражения на практике часто
приходится решать противоположную задачу - получать высокоотражающие
поверхности. При решении также и этой задачи на помощь приходит явление
интерференции. Легко убедиться, что если в системе, изображенной на рис.
5.14, показатель преломления диэлектрического слоя взять больше
показателя преломления стекла (п > п0), то произойдет увеличение
коэффициента отражения. Вследствие того, что потеря полуволны будет
происходить теперь только на внешней поверхности пленки, оптическая
разность хода между отраженными когерентными волнами Г и 2' будет равна
Х/4 + Х/4 + Х/2 = = X, что соответствует разности фаз, равной 2л. Таким
образом,
вследствие взаимного усиления отраженных волн коэффициент отражения
увеличится.
К сожалению, данным методом практически не возможно получить R > 0,3.
Этот недостаток в какой-то мере компенсируется переходом к многолучевой
интерференции, приводящей к сужению интерференционных максимумов и
резкому увеличению их интенсивности. Для перехода к многолучевой
интерференции пользуются системой многих слоев, нанесенной на отражающую
поверхность. В результате удается получить коэффициент отражения R як
0,99, что особенно важно в лазерной технике. Для получения такого
высокого коэффициента отражения на поверхность стекла наносят 11- 13
слоев.
Слои наносятся следующим образом. На стекло (рис. 5.15) наносят
определенное число диэлектрических пленок с разными показателями
преломления, но с одинаковой оптической толщиной, равной Х/4, причем их
наносят так, чтобы между двумя слоями с большим показателем преломления
пх (например, сульфид цинка, для которого tii як 2,3) находилась
диэлектрическая пленка с малым показателем преломления п2 (например,
фторид лития с га2 як 1,3). Легко убедиться, что в этом случае все
отраженные волны будут синфазными и потому будут взаимно усиливаться.
Характерным свойством такой высокоотражающей системы является тот факт,
что она действует в довольно узкой спектральной области, причем чем
больше коэффициент отражения, тем уже соответствующая область. Например,
значения коэффициента отражения R ~ 0,9, полученного с использованием
Предыдущая << 1 .. 37 38 39 40 41 42 < 43 > 44 45 46 47 48 49 .. 185 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed