Õppetund
Teooria — Õhukese kile interferents
Õhukese kile interferents: kihi kahelt pinnalt peegelduv valgus naaseb kahe lainena, millest teine on viibinud δ = 4πn1d/λ võrra kihi puhul, mille murdumisnäitaja on n1 ja paksus d normaali suunalisel langemisel. Iga pind peegeldab amplituudiga r = (na − nb)/(na + nb), mis on negatiivne seal, kus valgus levib tihedamasse materjali. Lainete liitmisel, koos iga põrkega kile sees, saame peegelduvuseks R = (r01² + r1s² + 2r01r1s cos δ)/(1 + r01²r1s² + 2r01r1s cos δ).
Mida iga sümbol tähendab
d- kile paksus nanomeetrites (nm)
n_1- kile murdumisnäitaja antud lainepikkusel; vee oma on 550 nm juures 1,3347
δ- kui palju alumiselt pinnalt tulev valgus maha jääb, radiaanides: 2π on üks täislaine
Y- valguspeegelduvus valges valguses: peegeldunud spekter, mida on kaalutud inimsilma tundlikkusega, ideaalse valge peegeldaja puhul 100%
- Eeldab
- Valgus langeb pinnale risti, kile on vaadeldaval alal ühtlase paksusega ja neeldumine puudub. Seebikilet käsitletakse veena; seebikihte kummalgi pinnal ei modelleerita. Valge valgus on CIE standardvalgusallikas D65.
Ülesanne täielikult lahendatud
-
Mitu klaasipinda vähendavad valguse poole võrra? 3 sammu
Kaamera läätsesüsteemis on järjestikku palju klaasipindu. Mitu katmata N-BK7 pinda on vaja, et pool valgusest kaoks peegelduse tõttu, ja mitu vääristatud pinda? Arvuta ainult seda valgust, mis läbib iga pinna ilma peegeldumata. Vajuta Vääristatud lääts: leht annab katmata pinna 550 nm peegelduvuse ja vääristatud pinna oma.
-
Iga pind laseb läbi 1 − R temani jõudvast valgusest, seega k pinda lasevad läbi (1 − R)k. Võrdsustame selle ühe poolega:
-
Katmata klaasi puhul, kus R = 4,239%:
-
Vääristatud pinna puhul, kus R = 1,247%:
Vastus
Seitseteist katmata pinda või 56 vääristatud pinda. Arvutuskäik annab k = 16,00 ja 55,24, ning pinnad on alati täisarvulised: kuusteist katmata pinda lasevad endiselt läbi 50,01%, seega on õhus vaja üheksat, mitte kaheksat katmata läätsedetaili, et kaotada pool 550 nm valgusest. Kümme pinda lasevad katmata kujul läbi 64,8% ja vääristatud kujul 88,2%. Kaotsiläinud valgus ei kao jäljetult: see põrkab pindade vahel ja osa sellest jõuab pildile uduna. Zeissi 1935. aasta patent toob selle negatiivi uduseks muutumise vääristamise teise põhjusena.
-
Õpitee
Laineoptika
Allikad (3)
- Newton's own account of a soap bubble under a glass cover: the coloured rings descending as the water subsides, and the black spot that grows at the top, from which he first thought no light was reflected (Obs. 17); the order of the colours as the bubble thins, the early ones "very dilute and dirty" (Obs. 18); and the opening of the book, that thin plates show colours "according to their various thinness, altho' at a greater thickness they appear very clear and colourless": I. Newton, Opticks: or, A Treatise of the Reflections, Refractions, Inflections and Colours of Light, 4th edition. William Innys, London, 1730. Book II, Part I, opening paragraph and Observations 17–18.
- Carl Zeiss's patent on raising the transmission of optical parts with a layer of lower index evaporated onto the glass in a vacuum, applied for on 1 November 1935; it gives Fresnel's reflectance, says that reflected and re-reflected light fogs a photographic negative, names calcium fluoride as the layer, and describes Taylor's British patent of 1904 as its forerunner, prompted by old lenses whose weathered patches looked more transparent: Carl Zeiss, Verfahren zur Erhöhung der Lichtdurchlässigkeit optischer Teile durch Erniedrigung des Brechungsexponenten an den Grenzflächen dieser optischen Teile, German patent DE 685767, filed 1 November 1935, published 23 December 1939.
- The CIE 1931 2° colour-matching functions and the spectrum of standard illuminant D65, the two tables every colour on this page is computed from, taken at 5 nm from 380 to 780 nm: CIE, Colour-matching functions of CIE 1931 standard colorimetric observer (dataset CIE_xyz_1931_2deg.csv), 2019, doi:10.25039/CIE.DS.xvudnb9b; and CIE standard illuminant D65 (dataset CIE_std_illum_D65.csv), doi:10.25039/CIE.DS.hjfjmt59. International Commission on Illumination, Vienna.