Раздел оптики, изучающий очень тонкие структурированные слои различных материалов.
Тонкопленочная оптика — раздел оптики , изучающий очень тонкие структурированные слои различных материалов. [1] Чтобы продемонстрировать тонкопленочную оптику, толщина слоев материала должна быть аналогична длине когерентности ; для видимого света чаще всего наблюдается толщина от 200 до 1000 нм . Слои в этом масштабе могут иметь замечательные отражательные свойства из-за интерференции световых волн и разницы в показателях преломления между слоями, воздухом и подложкой. Эти эффекты изменяют способ отражения и передачи света оптикой. Этот эффект, известный как тонкопленочная интерференция , наблюдается в мыльных пузырях и масляных пятнах.
Более общие периодические структуры, не ограничивающиеся плоскими слоями, демонстрируют структурную окраску с более сложной зависимостью от угла и известны как фотонные кристаллы .
Тонкопленочные слои широко распространены в природе. Их воздействие приводит к появлению цветов мыльных пузырей и нефтяных пятен, а также структурной окраски некоторых животных. Крылья многих насекомых действуют как тонкие пленки из-за их минимальной толщины. Это хорошо видно по крыльям многих мух и ос. У бабочек тонкопленочная оптика заметна, когда само крыло не покрыто чешуйками, как это имеет место в синих пятнах на крыльях Aglais io и сине-зеленых пятнах у Graphium sarpedon . [3] У лютиков блеск цветка обусловлен тонкой пленкой, которая улучшает видимость цветка для насекомых- опылителей и помогает регулировать температуру репродуктивных органов растения. [5]
^ abc Ставенга, генеральный директор (2014). «Тонкая пленка и многослойная оптика вызывают структурные цвета многих насекомых и птиц». Материалы сегодня: Труды . 1 : 109–121. дои :10.1016/j.matpr.2014.09.007.
^ Ставенга, Д.Г.; Леертауэр, Х.Л.; Маршалл, Нью-Джерси; Осорио, Д. (2010). «Драматические изменения цвета райской птицы, вызванные уникальной структурой бородочек перьев на груди». Труды Королевского общества B: Биологические науки . 278 (1715): 2098–104. дои :10.1098/rspb.2010.2293. ПМК 3107630 . ПМИД 21159676.
^ Аб ван дер Коой, CJ; Эльзенга, JTM; Дейкстерхейс, Дж.; Ставенга, генеральный директор (2017). «Функциональная оптика глянцевых цветов лютика». Журнал интерфейса Королевского общества . 14 (127): 20160933. doi :10.1098/rsif.2016.0933. ПМЦ 5332578 . ПМИД 28228540.
^ Лютики фокусируют свет, чтобы согреть цветы и привлечь насекомых New Scientist , 25 февраля 2017 г.
дальнейшее чтение
Земля, МФ (1972). «Физика и биология животных-рефлекторов». Прогресс биофизики и молекулярной биологии . 24 : 75–106. дои : 10.1016/0079-6107(72)90004-1 . ПМИД 4581858.Отличное введение в тонкопленочную оптику с упором на биологию. Ссылается на более строгие методы лечения.
З. Ниттл: Оптика тонких пленок , Вили, 1981.
Д.Г. Ставенга, «Тонкая пленочная и многослойная оптика обуславливает структурные цвета многих насекомых и птиц» Материалы сегодня: Труды 1С, 109 – 121 (2014).
Морено, И.; и другие. (2005). «Тонкопленочные пространственные фильтры». Оптические письма . 30 (8): 914–916. Бибкод : 2005OptL...30..914M. дои : 10.1364/ол.30.000914. PMID 15865397. S2CID 2259478.
Маклауд, Х. Ангус (2010). Тонкопленочные оптические фильтры (4-е изд.). Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-1-4200-7302-7.