Interferencia de película delgada
La interferencia de película delgada es un fenómeno natural en el que las ondas de luz reflejadas por los límites superior e inferior de una película delgada interfieren entre sí, aumentando o reduciendo la luz reflejada . Cuando el espesor de la película es un múltiplo impar de un cuarto de longitud de onda de la luz sobre ella, las ondas reflejadas de ambas superficies interfieren para cancelarse entre sí. Como la onda no se puede reflejar, se transmite completamenteen lugar de. Cuando el espesor es un múltiplo de la mitad de la longitud de onda de la luz, las dos ondas reflejadas se refuerzan entre sí, aumentando la reflexión y reduciendo la transmisión. Así, cuando la luz blanca, que consiste en un rango de longitudes de onda, incide sobre la película, ciertas longitudes de onda (colores) se intensifican mientras que otras se atenúan . La interferencia de película delgada explica los múltiples colores que se ven en la luz reflejada por las burbujas de jabón y las películas de aceite en el agua . También es el mecanismo detrás de la acción de los revestimientos antirreflectantes que se usan en anteojos y lentes de cámaras .
El espesor real de la película depende tanto de su índice de refracción como del ángulo de incidencia de la luz. La velocidad de la luz es más lenta en un medio de mayor índice; por tanto, se fabrica una película en proporción a la longitud de onda a medida que pasa a través de la película. En un ángulo de incidencia normal, el espesor será típicamente un cuarto o medio múltiplo de la longitud de onda central, pero en un ángulo de incidencia oblicuo, el espesor será igual al cosenodel ángulo en las posiciones de un cuarto o de la mitad de la longitud de onda, lo que explica los colores cambiantes a medida que cambia el ángulo de visión. (Para cualquier grosor, el color cambiará de una longitud de onda más corta a una más larga a medida que el ángulo cambia de normal a oblicuo). Esta interferencia constructiva/destructiva produce anchos de banda estrechos de reflexión/transmisión, por lo que los colores observados rara vez son longitudes de onda separadas, como producido por una red de difracción o un prisma, pero una mezcla de varias longitudes de onda ausentes de otras en el espectro. Por lo tanto, los colores observados rara vez son los del arco iris, sino marrones, dorados, turquesas, verde azulado, azules brillantes, púrpuras y magentas. Estudiar la luz reflejada o transmitida por una película delgada puede revelar información sobre el grosor de la película o el índice de refracción efectivo del medio de la película. Las películas delgadas tienen muchas aplicaciones comerciales que incluyen recubrimientos antirreflectantes , espejos y filtros ópticos .
En óptica, una película delgada es una capa de material con un espesor en el rango de subnanómetros a micras . Cuando la luz golpea la superficie de una película, se transmite o se refleja en la superficie superior. La luz que se transmite alcanza la superficie inferior y puede volver a transmitirse o reflejarse. Las ecuaciones de Fresnel proporcionan una descripción cuantitativa de la cantidad de luz que se transmitirá o reflejará en una interfaz. La luz reflejada por las superficies superior e inferior interferirá. El grado de interferencia constructiva o destructiva.entre las dos ondas de luz depende de la diferencia en su fase. Esta diferencia, a su vez, depende del espesor de la capa de película, el índice de refracción de la película y el ángulo de incidencia de la onda original en la película. Además, se puede introducir un cambio de fase de 180° o radianes tras la reflexión en un límite dependiendo de los índices de refracción de los materiales a ambos lados del límite. Este cambio de fase ocurre si el índice de refracción del medio a través del cual viaja la luz es menor que el índice de refracción del material que incide. En otras palabras, siy la luz viaja del material 1 al material 2, luego se produce un cambio de fase tras la reflexión. El patrón de luz que resulta de esta interferencia puede aparecer como bandas claras y oscuras o como bandas coloridas dependiendo de la fuente de la luz incidente.
