Böjning och interferens

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Böjning och interferens"

Olof Isaksson
för 7 år sedan
Visningar:

1 Böjning och interferens Böjning: Oänligt många elementarvågor från en öppning Böjnings minima bsin m Interferens: Änligt många elementarvågor från flera öppningar Interferens maxima sin m Multipelinterferens (kap 8) 3 Multipelinterferens (kap 8) Antireflekterane skikt Interferens i tunna skikt Reflekterane skikt Mätning av plana ytor Reflektion och transmission i gränsyta Lju Akustisk impeans Material Material Z Z I i I r Z Z R Z Z I t Jfr fig 8. Si Reflektion och transmission i gränsyta Ljus Brytningsinex Material Material n n I i I r n n R n n I t Reflektion från luft till glas Reflektans i en yta: n n R n n,50,00 0,04,50,00 Ett vanligt objektiv innehåller ca 7 linser (vs 34 olika ytor), om vi inte gör något kommer vi bara att släppa igenom: (0,96) 34 = 0,5 75% kommer alltså att förloras! 6 7 Lars Rippe, Atomfysik/LTH

2 Antireflexbehanlae glasögon Antireflexbehanling I 0 Hur tjockt lager,, av antireflexbehanlingen ger minimal reflektion? R I 0 T R T I 0 n= n m T I 0 R T I 0 T T I 0 n <n n Glas Minsta tjockleken: 4n Brytningsinex? n n 8 9 Flerskiktsbehanling Genom att lägga på flera ielektriska skikt på en yta kan man eliminera reflektioner över ett större våglängsintervall 0 Fig 8.4, si 357 Metaller är goa reflektorer för ljus, men lite ljus absorberas så man kommer alrig upp i 00% reflektion. Vilken metall man väljer till sin spegel beror blan annat på vilket våglängsintervall man vill använa m iameter liqui mirror at Laval University. The liqui is mercury. There are no etectable mercury vapors in the air because a thin transparent layer of oxie covers the surface. Photo taken by Guy Plante (Laval) Lars Rippe, Atomfysik/LTH

3 Dielektriska speglar Fig 8.5, si Dielektriska flerskiktsspeglar kan ge bättre reflektion än metallspeglar och använs i tillämpningar är reflektansen måste vara hög. Till exempel vi höga ljuseffekter när även en liten bråkel absorbera 5 energi skulle vara tillräckligt för att förstöra spegelmaterialet. Interferens i tunna skikt 6 7 Normalt infall n n n -skift Destruktiv interferens å Konstruktiv interferens å n m n m 8 9 Lars Rippe, Atomfysik/LTH 3

4 Infall me en vinkel Infall me en vinkel A C n n Fig 8.8, si 375 B n 3 0 Ljus som reflekteras i en yta interfererar me ljus som gått anra vägar och reflekterats många gånger Uppgift 8.3 Färgen på en fjärilsvinge uppkommer genom interferens i tunna kitinskikt. Hos en fjärilsart som vi ska räkna på är kitinskikten 76 nm tjocka. Kitin har brytningsinex,5. Anta att ljus infaller längs normalen till ett kitinskikt som är omgivet av luft på båa sior. Beräkna vilken eller vilka synliga våglänger som ger konstruktiv interferens i reflekterat ljus. Kilformae tunna skikt 3 Cavity mounting Tentamen 080 uppgift 7 Supress vibrations from mount En plan yta me brytningsinex,70 antireflexbehanlas me ett 35 nm tjock skikt magnesiumfluori, MgF, me brytningsinex,35. a) Ljus infaller vinkelrätt mot ytan, för vilken synlig vågläng är antireflexbehanlingen gjor? Du behöver bara ta hänsyn till en reflex i varera ytan. Rita en figur och markera eventuella fasförskjutningar. b) Om ljuset istället infaller me 5 mot normalen kommer antireflexbehanlingen att fungera som bäst för en annan synlig vågläng. Kommer våglängen som nu reflekteras minst att vara kortare eller längre än svaret i uppgift a? 4 Figures taken from: Spherical reference cavities for frequency stabilization of lasers in non-laboratory environments. Optics Express, 9:347348, 0. 5 Lars Rippe, Atomfysik/LTH 4

5 6 Tentamen uppgift 8 Första steget i att göra en ielektrisk spegel består av att man förångar ett tunt tantaloxiskikt, Ta O 5 på en plan glasplatta. Spegeln ska använas i en UV-laser (t ex en excimerlaser) som avger våglängen 308 nm. Tantaloxien har brytningsinex n T =,08 och glasplattan n g =,50. Förutsätt att omgivningen har brytningsinex,00 och att ljus me intensiteten I o och amplituen E o infaller längs me normalen. a) Vilken är en minsta skikttjocklek som ger maximal reflektera intensitet? Du behöver bara ta hänsyn till en reflex i varera ytan. Rita figur och markera eventuella fasförskjutningar. b) Ljuset som reflekterats i en första ytan har amplituen 0,35 E o. Ljus som reflekterats i en anra ytan får efter passage av Ta O 5 - skiktet amplituen 0,4 E o.hurstoranelavi o reflekteras totalt? (Observera att etta bara är första steget på väg mot en spegel.) Lars Rippe, Atomfysik/LTH 5

Relevanta dokument

Hur fungerar AR skikt? Föreläsning 7 fysikalisk optik

Tunna skikt Storleksorning Storleksorning Hur fungerar AR skikt? Föreläsning 7 fysikalisk optik AR behanlingar är tunna skikt. Själva glasögat är ca 10 000 gånger tjockare. Skiktet läggs på båa sior glaset.