Здавалка
Главная | Обратная связь

Високовідображаючі діелектричні дзеркала



Діелектричне дзеркало - дзеркало, що використовується в оптичних приладах, що відображають властивості якого формуються завдяки покриттю з декількох чергуються тонких шарів з різних діелектричних матеріалів. При належному виборі матеріалів і товщини шарів можна створити оптичні покриття з необхідним відображенням на обраної довжині хвилі. Діелектричні дзеркала можуть забезпечувати дуже великі коефіцієнти відбиття, (так звані суперзеркала), які забезпечують відображення більш 0,99999 падаючого світла .Такі дзеркала також можуть забезпечити гарне відображення в широкому діапазоні довжин хвиль, наприклад, у всьому видимому діапазоні.

Дія діелектричного дзеркала заснована на інтерференції світлових променів, відбитих від кордонів між шарами діелектричного покриття. Найпростіші діелектричні дзеркала є одновимірним фотонним кристаллом.

Значно підвищити коефіцієнт відбиття R дзеркал можна, використовуючи послідовність чередування діелектричних шарів з високим і низьким показниками заломлення . Якщо оптична товщина всіх шарів однакова ,то відбиті їх межами хвилі знаходяться, як легко помітити, в однаковій фазі і в результаті інтерференції підсилюють одна одну. Такі багатошарові діелектричні покриття дають високу відбивну здатність тільки в обмеженій області довжин хвиль . Зазвичай наносять від 5 до 15 шарів сульфіду цинку і кріоліту . З сімома шарами легко домогтися в спектральної області шириною порядку 50 нм. Для отримання коефіцієнта відбиття R=0,99 треба нанести 11-13 шарів. Такі дзеркала використовуються в лазерних резонаторах .

 

 

 

Голографія

Голографія – це відносно новий напрям в когерентній оптиці, розвиток якого пов'язаний з появою і вдосконаленням джерел когерентного випромінювання – лазерів. В голографії, як і у фотографії, вирішується питання записування інформації, яку несе світлова хвиля, відбита від об'єкта. Інформація про об'єкт міститься частково в амплітуді (амплітудна інформація), частково у фазі (фазова інформація). При фотографуванні на фотопластині фіксується інтенсивність хвилі і тим самим реєструється амплітудна інформація про об'єкт. Фазова інформація при цьому втрачається. Проте якщо хвиля має високу когерентність, то на фотопластині можна записати як амплітудну, так і фазову інформації, застосувавши метод голографії («голографія» перекладається як «повний запис»).

У основі методу голографії лежить інтерференційний принцип, згідно з яким для виявлення фазової інформації, що міститься в хвилі, треба створити інтерференцію досліджуваної (об'єктної) хвилі з деякою допоміжною (опорною) хвилею. Амплітуда результуючої хвилі міститиме інформацію як про амплітуду, так і про фазу об'єктної хвилі. При цьому обидві хвилі, що інтерферують, повинні мати високу когерентність, щоб забезпечити достатньо чітку інтерференційну картину на фотопластині (голограмі).

Для пояснення методу голографії розглянемо такий приклад (рис. а). Від точкового джерела (об'єкта) 0 на фотопластину Ф падає сферична хвиля 1 (на рис. показано два промені під кутами і ). Це об'єктна хвиля. Одночасно на пластину падає плоска опорна хвиля 2. В результаті інтерференції цих хвиль виникає тонка система інтерференційних смуг. Ця система смуг, зафіксована на фотопластині, називається голограмою точкового об'єкта 0.

Таким чином, інформація про об'єкт зберігається у вигляді інтерференційної картини, зафіксованої на голограмі. Щоб «прочитати» (відновити) цю інформацію, треба освітити голограму опорною хвилею (рис. б).

При цьому в результаті дифракції світла на системі інтерференційних смуг виникнуть три дифракційні хвилі, причому в кожній точці голограми кут дифракції буде рівний тому куту, під яким в цю точку падав при записі голограми об'єктний промінь. З рис.8.16, б видно, що хвиля 1 формує уявне зображення об'єкта, а хвиля 3 – дійсне зображення. Хвиля 1 є початковою об'єктною хвилею, відтвореною з голограми.

 

 

Інше

Інтерференція поляризованих променів широко використовують у крісталлооптиці для визначення структури та орієнтації осей кристала, в мінералогії для визначення мінералів і гірських порід, для виявлення та дослідження напружень і деформацій утвердих тілах, для створення особливо вузькосмугових світлофільтрів та ін.

Застосування інтерференції світла обумовлює точні вимірювання

довжини хвиль, малі механічні переміщення, діаметри зірок, вимірювання

показника заломлення речовини; вивчення фізичних процесів:

температурного поля об’єкту, неоднорідностей у повітряних потоках,

напруження, що виникають в речовині при статичних і динамічних

навантаженнях.

 

Висновки

Інтерференція світла знаходить широке застосування в сучасній науці і техніці.

Явище інтерференції світла лежить в основі дії значної кількості оптичних приладів, за допомогою яких з великою точністю вимірюють довжину світлових хвиль, лінійні розміри тіл та їх зміну під впливом різних фізичних процесів. Вимірюють також показники заломлення речовин та їхню залежність від різних факторів. Визначають якість і точність шліфування різних поверхонь. Вимірюють кутові розміри небесних тіл, тощо.

Застосування інтерференції в спектроскопії дає змогу визначити надтонку структуру спектрів. За допомогою явища інтерференції вдається значно зменшити відбивання світла від оптичних систем, а також виготовити інтерфераційні світлофільтри.


 

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. Кучерук І.М., Горбачук І.Т. Оптика.. – К.: Вища шк.., 1995. 2. Савельев И.В. Курс общей физики. – М.: Наука, 1989,т.3. 3. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Оптика. – М.: Наука, 1989. 4. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Наука, 1989, т.3. 5. Горбань І.С. Оптика. – К.: Вища шк.., 1979.





©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.