Оптика тонких слоев. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Оптика тонких слоев - раздел физ. оптики, в к-ром изучается прохождение света через один или последовательно через несколько непоглощающих слоев вещества, толщина к-рых соизмерима с длиной световой волны. Специфика О. т. с. заключается в том, что в ней определяющую роль играет интерференция света между частично отражаемыми на верхних и нижних границах слоев световыми волнами. В результате интерференции происходит усиление или ослабление проходящего или отражаемого света, причём эффект зависит от вносимой оптической толщиной слоев разности хода лучей, длины волны (или набора длин волн) света, угла его падения и т. д. Тонкие слои могут быть образованы на массивной подложке из стекла, кварца или др. оптич. среды с помощью термич. испарения вещества и его осаждения на поверхность подложки, хим. осаждения, катодного распыления или хим. реакций материала подложки с выбранным веществом. Для получения таких слоев используют разл. окислы: А1₂О₃ (1,59), SiО₂(l,46), ТiO₂ (2,2-2,6); фториды: MgF₂ (1,38), CaF₂,(l,24), LiF(l,35); сульфиды: ZnS (2,35), CdS (2,6); полупроводники Si (3,5), Ge (4,0), а также некоторые другие соединения. (В скобках указаны показатели преломления веществ.)
Одно из важнейших практич. применений О. т. с. - уменьшение отражат. способности поверхностей оптич. деталей (линз, пластин и пр.). Подробно об атом см. в ст. Просветление оптики .Нанося многослойные покрытия из большого (13 - 17 и более) числа чередующихся слоев с высоким и низким п, изготовляют зеркала с большим коэф. отражения, обычно в сравнительно узкой спектральной области, но не только в диапазоне видимого света, а и в УФ- и ИК-диапазонах (см. Зеркало). Коэф. отражения таких зеркал (50 - 99,5%) зависит как от длины волны, так и от угла падения излучения. С помощью многослойных покрытий разделяют падающий свет на прошедший и отражённый практически без потерь на поглощение; на этом принципе созданы эфф. светоделители (полупрозрачные зеркала). Системы из чередующихся слоев с высоким и низким п используют и как интерференционные поляризаторы ,отражающие составляющую света, поляризованную перпендикулярно плоскости его падения, и пропускающие параллельно поляризованную составляющую (см. Поляризация света. Поляризационные приборы). Степень поляризации в проходящем свете достигает для многослойных поляризаторов 99% . О. т. с. позволила создать получившие широкое распространение интерференционные светофильтры ,полоса пропускания к-рых может быть сделана очень узкой - существующие многослойные светофильтры выделяют из спектральной области шириной в 500 нм интервалы длин волн 0,1 - 0,15 нм. Тонкие диэлектрич. слои применяют для защиты металлич. зеркал от коррозии и при исправлении аберраций линз и зеркал. О. т. с. лежит в основе мн. других оптич. устройств, измерит. приборов и спектральных приборов высокой разрешающей способности. Светочувствит. слои фотокатодов и болометров чаще всего представляют собой тонкослойные покрытия, эффективность к-рых существенно зависит от их оптич. свойств. Оптич. детали с тонкослойным покрытием используются в лазерах и квантовых усилителях света, при создании приборов высокого разрешения (напр., при изготовлении интерферометров Фабри - Перо), при создании дихроичных зеркал, используемых в цветном телевидении, в интерференционной микроскопии (см. Микроскоп)и т. д. См. также Ньютона кольца, Полосы равной толщины, Полосы равного наклона.

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

Оптика тонких слоев

Литература по оптике тонких слоев