stringtranslate.com

Тонкопленочная оптика

Дихроичные фильтры создаются с использованием тонкопленочной оптики.
Тонкая пленка помех , вызванная размораживающим покрытием ITO на окне кабины Airbus . Толщина пленки намеренно неравномерна, чтобы обеспечить равномерный нагрев на разных расстояниях от электродов.
Узор цветного света, образованный интерференцией белого света, отраженного от поверхности тонкой пленки дизельного топлива на поверхности воды, и границы раздела дизельного топлива и воды.
Слитки, окисленные гафнием , обладающие тонкими пленочными оптическими эффектами.

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 .

В производстве тонкие слои пленки могут быть получены путем нанесения одного или нескольких тонких слоев материала на подложку (обычно стекло ). Чаще всего это делается с использованием процесса физического осаждения из паровой фазы , такого как осаждение испарением или осаждение распылением , или химического процесса, такого как химическое осаждение из паровой фазы .

Тонкие пленки используются для создания оптических покрытий . Примеры включают стекла с низким коэффициентом излучения для домов и автомобилей, антибликовые покрытия на стеклах , отражающие перегородки на автомобильных фарах, а также высокоточные оптические фильтры и зеркала . Другое применение этих покрытий — пространственная фильтрация . [2]

Примеры из мира природы

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]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Книттл, З. (1981). Оптика тонких пленок . Джон Уайли.
  2. ^ Морено, Иван; Арайза, Джей-Джей; Авендано-Алехо, М (2005). «Тонкопленочные пространственные фильтры». Оптические письма . 30 (8): 914–6. Бибкод : 2005OptL...30..914M. дои : 10.1364/OL.30.000914. PMID  15865397. S2CID  2259478.
  3. ^ 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.
  4. ^ 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. 
  5. ^ 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. 
  6. ^ Лютики фокусируют свет, чтобы согреть цветы и привлечь насекомых New Scientist , 25 февраля 2017 г.

дальнейшее чтение