Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
П. о.— результат интерференции света, отражаемого от передних и задних границ просветляющих плёнок; она приводит к взаимному «гашению» отражённых световых воли и, следовательно, к усилению интенсив-иости проходящего света. При углах падения, близких к нормальному, эффект П. о. максимален, если толщина
Зависимость % от Л: а — сине-зелёный светофильтр; б — нейтральный светофильтр.
149
ПРОСВЕТЛЕНИЕ
ПРОСВЕТЛЕНИЯ
тонкой плёшш равна нечётному числу четвертей длины световой волны в материале плёнки, а преломления показатель (ПП) плёнки пг удовлетворяет равенству п — TilRs, где и т*з — ПП сред, граничащих с плёнкой (часто первой средой является воздух). Отражённый свет ослабляется тем сильнее, чем больше разность «з — если же пг > п3, то интерференция отражённых от границ плёнки лучей, напротив, усилит интенсивность отражённого света (рис. 1).
Рнс. 1. Зависимость коэффициента от- я
ражения R от зыраженной в долях
СЛЄТОЕОЙ ВОЛНЫ А ТОЛШИНЫ ТОННОГО «
слоя, нанесённого на подложку из стекла, для различных значений показателя преломления слоя я,. Показа- *
те ль преломления стекла п, = 1,52, а
M1 = 1 (воздух). г
і
Изменяя толщину просветляющей плёнки,можно сместить минимум отражения в разл. участки спектра.
Для деталей из стекла с низким ПП П. о. бдиослой-иыми плёнками недостаточно эффективно. Применение двухслойных просветляющих плёнок позволяет почтя полностью устранить отражение света от поверхности детали-подложки независимо от её ПП, но лишь в узкой области спектра. Трёхслойиые просветляющие плёнки дают возможность получить равномерно низкое («0,5%) отражение в широкой спектральной области, иапр. во всём видимом диапазоне (рнс. 2). Двух- и трёхслойиые покрытия используют для П. о., работающей в УФ-областв, где из-за низкого значения однослойные покрытия малоэффективны. Наилучшее П. о. в
Рнс. 2. Зависимости в диапазоне видимого света (400—700 нм) коэффициентов отражения R поверхности стекла с г», = 1,52 от длины волны света A: J — для непросветлённой поверхности; Z — для поверхности с однослойной просветляющей плёнкой, показатель преломления которой п, — 1,40; 3 — то же при п, = 1,23: 4 —для поверхности с трёхслойной просветляющей плёнкой.
широкой области спектра может быть достигнуто с помощью неоднородных просветляющих плёнок, значение ПП к-рых плавно меняется от п подложки до п окружающей среды. В практически получаемых неоднородных плёнках п меняется ступенчато; ширина спектральной области с низким отражением увеличивается с возрастанием числа «ступенек», приближающим характер изменения ПП к плавному.
Лит. CM. при ст. Оптика тонких слоев. JI. Н. Капорекий,
ПРОСВЕТЛЕНИЯ ЭФФЕКТ — увеличение прозрачности среды под действием интенсивных потоков эл.-маги. излучения. В большинстве случаев П. э. обусловлен уменьшением резонансного поглощения в веществе и, следовательно, проявляется лишь в определённой, часто весьма узкой области спектра.
Имеется иеск. разл. физ. механизмов просветлеиия. Наиб, распространённый из них — перераспределение населённостей квантовых уровней молекул вещества под действием резоиаисиого излучения. Простейшим вариантом такого перераспределения является насыщения эффект, В этом случае с увеличением интенсивности падающего эл.-магн. излучения населённости нижиего и верхнего уровией резонансного перехода выравниваются, что ведёт к выравниванию скоростей поглощения и вынужденного испускания. В результате поглощаемая мощность стремится к пределу, определяемому только скоростью релаксац. процессов, связанных с 150 передачей энергии окружающей среде (спонтанное
испускание на резонансном переходе, излучат. > безызлучат, переходы иа др. энергетнч. уровни), Пріг дальнейшем увеличении интенсивности поглощение уже ие увеличивается, а следовательно доля мощности эл.-магн. волны, поглощённая средой, уменьшается; среда становится прозрачной. Просветление вследстива' иасыщення имеет место как в поле непрерывного излучения, так и в поле импульсов, длительность к-рых существенно превышает время поперечной релаисации Ti (см. Двухуровневая система).
В общем случае следствием перераспределения населённостей является уменьшение поглощения как эл.-магн. волны, вызывающей это перераспределение (эффект самопросветления), так н др. потоков излучения с частотами, резонансными квантовым переходам, для к-рых результирующая разность населённостей уровней также уменьшается. Напр., насыщению одного из переходов, как правило, сопутствует П. э. иа переходах, имеющих общий нижний уровень с насыщаемым.
В конденсиров. средах под действием интенсивного излучения при межзонном поглощении происходит опустошение уровней энергии вблизи потолка валентной зоиы и заполнение уровней вблизи дна зоны проводимости. В этом случае П. э. имеет характер сдвига полосы поглощения в К В-область. При этом возможно появление даже усиления в нек-ром интервале частот вследствие образования инверсной населённости. Такой механизм характерен, в частности, для цветных стёкол. Именно этим механизмом просветления объяснён С. И. Вавиловым (1923) эффект уменьшения поглощения света урановым стеклом при увеличении интенсивности проходящего света. Сходное поведение поглощения обнаруживается и для электронно-колебат. полос сложных молекул.
