Полосы равной толщины

По́лосы равной толщины

Один из эффектов оптики тонких слоев (См. Оптика тонких слоёв), в отличие от полос равного наклона (См. Полосы равного наклона), наблюдаются непосредственно на поверхности прозрачного слоя переменной толщины (рис. 1). Возникновение П. р. т. обусловлено интерференцией света (См. Интерференция света), отражённого от передней и задней границ слоя (П. р. т. в отражённом свете), или света, проходящего прямо через слой, с дважды отражённым на его границах (П. р. т. в проходящем свете). Полосами в строгом смысле (отчётливыми, попеременно тёмными и светлыми) обычно являются лишь П. р. т. монохроматическом свете (См. Монохроматический свет) или близком к нему (свете, длины волн λ которого заключены в сравнительно небольшом интервале). При этом максимумы и минимумы освещённости полос совпадают с линиями на поверхности слоя, по которым Разность хода интерферирующих лучей одинакова и равна целому числу λ/2. На этих линиях одинакова геометрическая толщина слоя — отсюда название «П. р. т.». При освещении белым светом (См. Белый свет) наложение П. р. т., отвечающих лучам с разными λ, создаёт сложную радужно-цветовую картину, в которой П. р. т. лучей с отдельными λ зачастую неразличимы. П. р. т. обусловливают радужную окраску тонких плёнок (мыльных пузырей, масляных и бензиновых пятен на воде, плёнок окислов на металлах, в частности Цвета побежалости, и пр.). Их используют для определения микрорельефа тонких пластинок и плёнок (рис. 2), в ряде Интерферометров и др. устройств для точных измерении (см., например, Ньютона кольца и рис. к этой статье; кольца Ньютона — частный пример П. р. т.).

Лит. см. при ст. Интерферометр, Оптика тонких слоев (См. Оптика тонких слоёв). Полосы равного наклона.

Рис. 1. Разность хода интерферирующих лучей, отражённых от верхней и нижней границ тонкого слоя, зависит от углов падения освещающих лучей. Однако разброс этих углов даже в случае протяжённых источников света обычно столь невелик, что разность хода, приобретаемая в точке М слоя лучами 1—1' и 2—2'; которые испущены разными участками (S1 и S2) источника, практически одинакова. Поэтому полосы равной толщины локализованы непосредственно на поверхности слоя и их можно наблюдать без вспомогательных оптических устройств (линза на рис. может быть хрусталиком глаза). М' — точка на сетчатке глаза (или — при использовании дополнительной линзы — на экране), где фокусируется изображение точки М поверхности слоя, т. е, одной из точек линии равной толщины.

Рис. 2. Полосы равной толщины на поверхности слюдяной пластинки, характеризующие микрорельеф этой поверхности.