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薄膜による干渉の問題61

物理初心者です。よろしくお願いします。

問題
屈折率1.7のガラスに屈折率1.5の膜を塗り徐々に厚くしていく。600nmの光を垂直に当てるとき、反射光が極小になる膜厚の最小値は何mmか。

解答は、1*10^(-4)mmです。
解説は、
二つの光ともπずれるので、弱めあうのは、2nd=(m+1/2)λ
とあります。二つの光とは、解説の図より、膜の上面とガラスの上面(膜の下側)なのですが、これについて質問です。ガラスの下面からの光は考えないのですか。ガラスの下面でも反射して光がくると思うのですが?ただその場合、ガラスの下の媒質の屈折率が問題には示されていないので、計算はできないのですが。。。

このようなガラスの下面での反射に関しては普通は考えないのですか?問題にガラスの下面の媒質の屈折率が示されている場合にのみ考えるということでしょうか。

まだ学習し始めたところでよくわからないのですが、アドバイスをお願い致します。

投稿日時 - 2007-04-20 10:31:48

QNo.2935379

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回答(2)

ANo.2

原理的には、ガラスの下面が上面と同じ程度に平坦性があるなら、ガラスの下面からの反射も干渉に寄与します。でも通常は、ガラス上面と下面の反射は干渉しないものとして扱って問題はありません。その理由は(今適当に考えているのですが)、光には可干渉長さがある(これは私の考えではなく教科書的な事柄)ためだろうと思います。光の電場は式の上では正弦波などで記されますが、それが無限に続いているわけではなく、位相や波長に微妙なずれがあります。このため、光を二つに分けて干渉実験を行うと、二つの光束の距離にずれが生じると干渉の効果が弱くなり、最終的に干渉しなくなります。これが可干渉長さです。通常の光は単色にしても可干渉長さはそれほど長くないので薄膜の場合には干渉性として扱わなければなりませんが、mmとかcm単位の光路の違いがあると、もはや非干渉性の波として扱って構わないのだろうと思います。

投稿日時 - 2007-04-22 15:51:55

お礼

ご回答ありがとうございます。
少し難しいですが、ご回答を参考に再度考えたいと思います。
ありがとうございました。

投稿日時 - 2007-05-13 04:50:42

ANo.1

ガラスの下面からも反射しますがこれに対する干渉膜はガラスの内部に作らなければなりません。
このことが実際的でないことは明らかだと思います。

投稿日時 - 2007-04-20 11:48:23

お礼

ご回答ありがとうございます。

投稿日時 - 2007-05-13 04:49:31

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