interferencia en peliculas delgadas
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TEMA: INTERFERENCIAEN PELÍCULAS DELGADAS
ING. JUANA I. GALLEGOFACULTAD DE INGENIERÍA
UNLP
PROBLEMA ELEGIDO:
Una película de aceite (n = 1,45) flota sobre agua y es iluminada con luz blanca (400 nm (violeta) –700 nm (rojo)). La película tiene un espesor de 280 nm. a) Haga un esquema donde se observe claramente los rayos que interfieren y la diferencia de fase cuando se observa por transmisión y por reflexión. b) Encuentre el color predominante en la luz reflejada y en la luz transmitida (suponga incidencia normal).
ESQUEMA DE LOS RAYOS QUE INTERFIEREN
Por reflexión:
n1=1 aire
n2=1.45
n3=1.33 agua
Dos cuestiones a analizar: la diferencia de camino que recorre la luz, y el cambio o no de fase en las reflexiones.
d= 280nm película
DIFERENCIA DE FASE POR REFLEXIÓN Diferencia de camino óptico:
a 2 = (2 p / l) 2 n2 d
La componente del campo eléctrico perpendicular al plano de incidencia sufre un corrimiento de fase de p bajo reflexión cuando ninc < ntrans
a 1 =p Sólo en la reflexión superior hay cambio de fase
Diferencia de fase total:d R = a 2 - a 1 = (2 p / l) 2 n2 d - p
B i
E iE r
B r
n i
n t
n < ni t
B i
E i
E r
B r
n i
n t
n > ni t
Rayo 2Rayo 1
n1=1 aire
n2=1.45
n3=1.33 agua
película
ESQUEMA DE LOS RAYOS QUE INTERFIEREN
Por transmisión:
Análogamente, observamos la diferencia de camino que recorre la luz, y el cambio o no de fase en las reflexiones.
Rayo transmitido 3
Rayo transmitido 4
n3=1.33
n2=1.45
n1=1
dd= 280nm
DIFERENCIA DE FASE POR TRANSMISIÓN Diferencia de camino óptico:
a 4 = (2 p / l) 2 n2 d
a 3 = 0
Diferencia de fase total:
d T = a 4 - a 3 = (2 p / l) 2 n2 d
Rayo transmitido 3
Rayo transmitido 4
n3=1.33
n2=1.45
n1=1
No se produce cambio de fase por reflexión
COLOR PREDOMINANTE EN LA LUZ REFLEJADA Y EN LA LUZ TRANSMITIDA Reflexión
d R = (2 p / l) 2 n2 d - p Para el color predominante d = 2 m p Máximo(si quisiéramos el color faltante d = (2 m+1) p Mínimo)
(2 p / l) 2 n2 d - p = 2 m p
(1/ l) 4 n2 d = 2 m + 1
l= 4 n2 d / (2 m+1) Expresión para el color predominante
m=0 l=1624 nm (fuera del espectro visible)m=1 l=541,3 nm COLOR PREDOMINANTEm=2 l=324,8 nm (fuera del espectro visible)
COLOR PREDOMINANTE EN LA LUZ REFLEJADA Y EN LA LUZ TRANSMITIDA Transmisión
d T = (2 p / l) 2 n2 d Para el color predominante d = 2 m p Máximo
(2 p / l) 2 n2 d = 2 m p
(1/ l) 2 n2 d = m
l= 2 n2 d / m Expresión para el color predominante
m=1 l= 812 nm (fuera del espectro visible)m=2 l=406 nm COLOR PREDOMINANTEm=3 l=270,7 nm (fuera del espectro visible)
