Интерференционная картина тонкой плёнки — для частично когерентного света

Настройка оптической схемы: ввод

Интерференция на тонком покрытии возникает потому, что часть падающей волны отражается от передней поверхности, а часть проходит внутрь и возвращается после отражения от следующей границы. Итоговая амплитуда определяется сложением комплексных вкладов. Частичная когерентность означает, что не все волновые компоненты сохраняют одно и то же фазовое отношение в течение измерения. Контраст поэтому может падать без столь же сильного падения средней мощности. Для задачи «Интерференционная картина тонкой плёнки — для частично когерентного света» отслеживайте, как входная интенсивность света, отн. ед. изменяет соответствующие выходные значения при неизменном параметре «показатель внешней среды».

Для каждого перехода между слоями рассчитываются коэффициенты Френеля для s- и p-поляризаций. При наклонном падении они различаются, поэтому доля p-света во входном излучении становится самостоятельным параметром отражённой мощности. Длина когерентности задаёт расстояние, на котором сохраняется фазовая корреляция в принятой модели. При иной форме спектра закон изменения контраста будет другим. В данной постановке для проверки удобно изменить «длина волны в вакууме, нм», после чего сравнить фазу, интенсивность и доступные показатели поляризации в одном наборе результатов.

Фаза двухпроходного хода пропорциональна толщине покрытия, его показателю преломления и косинусу внутреннего угла. Изменение толщины на долю длины волны способно превратить минимум отражения в максимум даже без смены материала. Частичная когерентность означает, что не все волновые компоненты сохраняют одно и то же фазовое отношение в течение измерения. Контраст поэтому может падать без столь же сильного падения средней мощности. Учтите обозначения в этой форме: «показатель внешней среды» вводится независимо от «показатель подложки»; не следует подменять один эффект другим только из-за похожих единиц измерения.

Уравнения и численный расчёт: физика

При нескольких покрытиях используется последовательное комплексное объединение амплитуд отражения. Простое сложение процентов отражения не работает: важно учитывать повторные отражения и фазы между соседними границами. Длина когерентности задаёт расстояние, на котором сохраняется фазовая корреляция в принятой модели. При иной форме спектра закон изменения контраста будет другим. Для задачи «Интерференционная картина тонкой плёнки — для частично когерентного света» отслеживайте, как показатель тонкой плёнки изменяет соответствующие выходные значения при неизменном параметре «толщина первого покрытия, нм».

Ограниченная когерентность либо расходимость пучка сглаживает резкие интерференционные максимумы. Модель учитывает это усреднением по фазовым или угловым условиям, но не утверждает, что такой приближённый способ описывает любой тип источника. Частичная когерентность означает, что не все волновые компоненты сохраняют одно и то же фазовое отношение в течение измерения. Контраст поэтому может падать без столь же сильного падения средней мощности. В данной постановке для проверки удобно изменить «показатель подложки», после чего сравнить фазу, интенсивность и доступные показатели поляризации в одном наборе результатов.

Расчёт предполагает прозрачные изотропные плёнки с заданными показателями преломления. Поглощение, шероховатость, спектральная дисперсия, микроструктура поверхности и рассеяние могут сильно изменить наблюдаемую интенсивность. Длина когерентности задаёт расстояние, на котором сохраняется фазовая корреляция в принятой модели. При иной форме спектра закон изменения контраста будет другим. Учтите обозначения в этой форме: «толщина первого покрытия, нм» вводится независимо от «доля p-поляризации, 0…1»; не следует подменять один эффект другим только из-за похожих единиц измерения.

Что показывают результаты: проверка

Интерференция на тонком покрытии возникает потому, что часть падающей волны отражается от передней поверхности, а часть проходит внутрь и возвращается после отражения от следующей границы. Итоговая амплитуда определяется сложением комплексных вкладов. Частичная когерентность означает, что не все волновые компоненты сохраняют одно и то же фазовое отношение в течение измерения. Контраст поэтому может падать без столь же сильного падения средней мощности. Для задачи «Интерференционная картина тонкой плёнки — для частично когерентного света» отслеживайте, как угол падения к нормали, ° изменяет соответствующие выходные значения при неизменном параметре «степень когерентности, 0…1».

Для каждого перехода между слоями рассчитываются коэффициенты Френеля для s- и p-поляризаций. При наклонном падении они различаются, поэтому доля p-света во входном излучении становится самостоятельным параметром отражённой мощности. Длина когерентности задаёт расстояние, на котором сохраняется фазовая корреляция в принятой модели. При иной форме спектра закон изменения контраста будет другим. В данной постановке для проверки удобно изменить «доля p-поляризации, 0…1», после чего сравнить фазу, интенсивность и доступные показатели поляризации в одном наборе результатов.

Фаза двухпроходного хода пропорциональна толщине покрытия, его показателю преломления и косинусу внутреннего угла. Изменение толщины на долю длины волны способно превратить минимум отражения в максимум даже без смены материала. Частичная когерентность означает, что не все волновые компоненты сохраняют одно и то же фазовое отношение в течение измерения. Контраст поэтому может падать без столь же сильного падения средней мощности. Учтите обозначения в этой форме: «степень когерентности, 0…1» вводится независимо от «входная интенсивность света, отн. ед.»; не следует подменять один эффект другим только из-за похожих единиц измерения.

Ограничения и контроль: допущения

При нескольких покрытиях используется последовательное комплексное объединение амплитуд отражения. Простое сложение процентов отражения не работает: важно учитывать повторные отражения и фазы между соседними границами. Длина когерентности задаёт расстояние, на котором сохраняется фазовая корреляция в принятой модели. При иной форме спектра закон изменения контраста будет другим. Для задачи «Интерференционная картина тонкой плёнки — для частично когерентного света» отслеживайте, как длина когерентности, мкм изменяет соответствующие выходные значения при неизменном параметре «длина волны в вакууме, нм».

Ограниченная когерентность либо расходимость пучка сглаживает резкие интерференционные максимумы. Модель учитывает это усреднением по фазовым или угловым условиям, но не утверждает, что такой приближённый способ описывает любой тип источника. Частичная когерентность означает, что не все волновые компоненты сохраняют одно и то же фазовое отношение в течение измерения. Контраст поэтому может падать без столь же сильного падения средней мощности. В данной постановке для проверки удобно изменить «входная интенсивность света, отн. ед.», после чего сравнить фазу, интенсивность и доступные показатели поляризации в одном наборе результатов.

Расчёт предполагает прозрачные изотропные плёнки с заданными показателями преломления. Поглощение, шероховатость, спектральная дисперсия, микроструктура поверхности и рассеяние могут сильно изменить наблюдаемую интенсивность. Длина когерентности задаёт расстояние, на котором сохраняется фазовая корреляция в принятой модели. При иной форме спектра закон изменения контраста будет другим. Учтите обозначения в этой форме: «длина волны в вакууме, нм» вводится независимо от «показатель тонкой плёнки»; не следует подменять один эффект другим только из-за похожих единиц измерения.

Формула расчёта

Проверенные примеры

Как пользоваться онлайн-калькулятором

1. Укажите исходную длину волны, оптические свойства сред, интенсивности и геометрию по названиям полей.
2. Задайте выбранные условия ограниченная продольная когерентность источника, затем вычислите характеристики системы.
3. Сопоставьте интенсивность, фазу и степень поляризации либо видность; изменение отдельного параметра имеет физический смысл.