İnce filmde girişim

İnce filmde girişim, ince bir film tabakasında alt ve üst sınırlarından yansıyan ışık dalgaları birbirlerine müdahale ettiğinde ortaya çıkan desene ince filmlerde girişim denir. Bu yeni dalga incelemesi sonucunda bileşenlerin yansıyan yüzeyleri hakkında bilgi verir. İnce filmler ticari uygulama alanlarında da karşımıza çıkar. Yansıma önleyici kaplamalar, aynalar, optik filtrelerde de uygulanır.

Teori

İnce film olaylarından biri de ışıktır. Girişim deseni olarak görülen güneş ışıkları ince bir yağ filmi olup alt ve üst sınırlarında yansıyan renkli bir desene sahiptir. Malzeme mikrofon aralığı alt-nanometre kalnlığında ince bir filmin ışık alt tabakasıdır. Işık alt yüzeyine ulaşan,ışık grevi bir film yüzeyinden ya da üst yüzeyinden yansıyarak iletilir. Fresnel denklemleri bize yansıtılan ışığın ne kadar nicel bir olay olduğunu gösterir. İki ışık dalgaları arasında yapıcı veya yıkıcı girişim derecesi faz farkına bağlıdır. Bu faz farkı dört olay üzerinden olmaktadır. Bunlar film tabakasına, filmin kırılma indisine, filmin orijinal dalga sıklığına ve açı kalınlığına bağlıdır. Kırılma,sınırın iki tarafında yer alan metaryellerin kırılma indislerine bağlıdır.Maksimum sınır 180 derecedir ve bu açıyla faz kayması olabilir. Bu faz kayması ışık aracılığıyla kırıldığı malzemenin kırılma indisinin etkisiyle normale yaklaşır. Başka bir deyişle n_1>n_2 gibi faz kayması meydana gelen olaylar sonucunda açık ve koyu bantlar ya da ışık kaynağına bağlı olarak renkli bantlar olarak görülebilir. Işık optik yol farkı (ODP) girişim durumunu belirlemek amacıyla hesaplanması gerekir.

$\overline{AB} = \overline{BC} = \frac{d}{\cos(\theta_2)}$

$\overline{AD} = 2d\tan(\theta_2)\sin(\theta_1)$

snell yasası kullanarak; $n_1sin(\theta_1)=n_2sin(\theta_2)$

$OPD = n_2\left(\frac{2d}{\cos(\theta_2)}\right) - 2d\tan(\theta_2)n_2\sin(\theta_2)$

$OPD = 2n_2d\left(\frac{1-\sin^2(\theta_2)}{\cos(\theta_2)}\right)$

$OPD = 2n_2d\cos\big(\theta_2)$

^{[1] [2]}</ref>

Kaynakça

1. 1.^ a b c d Structural colors in the realm of nature By Shūichi Kinoshita – World Scientific Publishing 2008 pages 3–6
2. 2.^ a b c d Thin-film optical filters By Hugh Angus Macleod – Institute of Physics Publishing 2001 Pages 1–4