2017-10-01
Чтобы уменьшить коэффициент отражения света от поверхности стекла, на нее наносят тонкую прозрачную пленку с показателем преломления $n_{п}$ меньшим, чем у стекла (так называемое «просветление оптики»). Считая $n_{п} = \sqrt{n}$, где $n$ — показатель преломления стекла, определите необходимую толщину пленки $h$. Длина волны света $\lambda = 500 нм$, свет падает на поверхность нормально.
Решение:
Ослабление отраженного света достигается за счет взаимного ослабления при интерференции двух световых волн (см. рисунок): отраженной от внешней границы пленки и от границы пленка-стекло. Поскольку $1 < n_{п} < n$, обе волны при отражении «теряют полволны» (см. задачу 4133). Поэтому оптическая разность хода обеих волн равна $2hn_{п}$; она должна составлять нечетное число полуволн, т. е.
$2hn_{п} = \frac{ \lambda}{2} (2k + 1)$, где $K = 0, 1, 2, \cdots$
Итак,
$h = \frac{ \lambda}{4 \sqrt{n}} = (2k + 1) = h_{0}(2k + 1)$.
Минимально возможная толщина пленки $h_{0} = 0,10 мкм$ (четвертьволновая пленка). На практике из-за сложности нанесения очень тонких пленок используют пленки с толщиной, превышающей $h_{0}$ в нечетное число раз.
Ответ: $h = h_{0} (2k + 1)$, где $h_{0} = \frac{ \lambda}{4 \sqrt{n}} = 0,10 мкм; k = 0, 1, 2, \cdots$