Интерференция в тонких пленках

Интерференцию в тонких пленках часто можно наблюдать в виде радужной окраски масляных пленок на воде, на мыльных пузырях и т. д.

Рассмотрим, как происходит интерференция в тонких пленках. Пленка называется тонкой, если ее размеры соизмеримы с длиной волны λ. Пусть на тонкую пленку толщиной d падает параллельный пучок лучей монохроматического света (рис. 3.10).

Рис.3.10

На верхней границе раздела двух сред свет частично отражается, частично преломляется. Тоже происходит на нижней грани пленки.

Таким образом, световой луч испытывает многократное отражение и преломление. Отраженные лучи 1 и 2, а также преломленные лучи 1^/ и 2^/, когерентны между собой. Остальные лучи не рассматриваются из-за малой интенсивности.

Оптическую разность хода находят из геометрических представлений и законов геометрической оптики.

Оптическая разность хода лучей 1 и 2 в отраженном свете, так же как и лучей 1^/ и 2^/ в проходящем свете, равна

,

где i - угол падения луча.

Кроме оптической разности хода надо учесть изменение фазы волны при отражении. Теория и опыт показывают, что если свет отражается от оптически более плотной среды, фаза волны меняется на противоположную, а если свет отражается от оптически менее плотной среды, фаза волны не меняется. Разность хода и разность фаз связаны соотношением (3.35)

.

Поэтому, если фаза меняется на противоположную, т. е. , то . Следовательно, изменение фазы на противоположную равносильно изменению разности хода на половину волны.

В нашем случае (рис. 3.10) изменение фазы на противоположную происходит при отражении в точке А.

Условия максимума и минимума интенсивности в отраженном свете запишутся следующим образом.

Запишем условие максимума и минимума интенсивности в проходящем свете

Эти формулы используются при решении задач.