התאבכות משכבות דקות

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

התאבכות משכבות דקות היא תופעת התאבכות המתקבלת כתוצאה מהחזרה ושבירה של קרני אור בשכבה דקה של חומר. בהקשר זה, שכבה דקה היא שכבה שעוביה הוא מסדר גודל של אורך הגל של האור.

בתופעה זו ניתן להבחין בחיי היום יום, כגון: בצבעים המופיעים על פני בועות סבון או בכתם שמן על כביש.

לתופעה חשיבות בתחום תעשיית האופטיקה, לדוגמה בתכנון ציפויים לעדשות.

הסבר התופעה[עריכת קוד מקור | עריכה]

איור 1: שבירת קרני אור והחזרתן בשכבה דקה. הקרניים היוצאות מ-C ו-D מתאבכות.

איור 1 מדגים כיצד קרן אור העוברת מחומר אחד לאחר, מוחזרת באופן חלקי (הקו AD), ונשברת באופן חלקי (הקו AB). אם החומר השני דק מספיק, חלק מהקרן הנשברת שעברה דרך השכבה תוחזר מן הצד השני (בנקודה B), תישבר שוב במשטח הראשון (נקודה C), ותתאבך עם הקרן המוחזרת.

תתקבל התאבכות בונה או הורסת בהתאם להפרש הדרכים האופטיות שעברו שתי הקרניים. הפרש זה תלוי בזווית הפגיעה של האור, עובי השכבה, ומקדמי השבירה של החומר ממנו עשויה השכבה ושל התווך ממנו מגיע האור. בהנחה כי מקדם השבירה של החומר ממנו עשויה השכבה גדול ממקדם השבירה של התווך[1], תתקבל התאבכות בונה אם הפרש הדרכים האופטיות שווה לכפולה חצי שלמה של אורך הגל של האור, והתאבכות הורסת אם הפרש הדרכים שווה לכפולה שלמה של אורך הגל.

אם מקור האור אינו מונוכרומטי, ולחומר מקדמי שבירה שונים לאורכי גל שונים (כפי שקורה לרוב), הצבעים השונים ייצרו התאבכות בונה במקומות שונים, כתלות ביחס בין אורך הגל והפרש הדרכים האופטיות שנקבע על פי זווית ממנה מסתכלים ועובי שכבת החומר. עובדה זו גורמת למראה האופייני של התופעה (ראו תמונות בגלריה למטה).

טבעות ניוטון[עריכת קוד מקור | עריכה]

איור 2: מערכת נסיונית בה מתקבלות טבעות ניוטון. שתי עדשות (בלבן) לחוצות יחד בתוך מסגרת (באפור). אחת העדשות שטוחה (למטה) ואחת חצי-קמורה (למעלה)

אחת הדוגמאות המפורסמות לתופעה ההתאבכות משכבות דקות היא טבעות ניוטון. ניתן לקבל טבעות ניוטון כאשר משטח קמור (כדורי) מונח על גבי משטח שטוח וביניהם מפרידה שכבת אוויר דקה (ראו איור 2). במקרה זה עובי שכבת האוויר הדקה גדל ככל שמתרחקים מנקודת המגע בין המשטחים ומתקבלת תבנית התאבכות של אזורים מוארים וחשוכים כתלות בעובי השכבה. עקב הסימטריה, תבנית ההתאבכות היא בצורת טבעות.

התופעה הובחנה לראשונה בשנת 1664 על ידי רוברט הוק, אך קרויה על שם אייזק ניוטון שחקר וניתח אותה.

גלריית תמונות[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ במקרה זה מקבלת הקרן המוחזרת תוספת פאזה של , כלומר: חצי מחזור.