Interferencia en películas delgadas

INTERFERENCIA EN PELÍCULAS DELGADAS
Si consideramos que estamos observando, con ángulos pequeños respecto a la normal, una película delgada de agua según se ve en la siguiente figura

Parte de la luz se refleja en la superficie superior. Puesto que la luz se mueve más lentamente en el agua que en el aire, existe un cambio de fase de 180º en esta reflexión. parte de la luz entra en lapelícula y es parcialmente reflejada por la superficie interior agua-aire. Si la luz es casi perpendicular a la superficie, los dos rayos reflejados pueden entrar en el ángulo de visión situado en el punto P de la figura. La diferencia de caminos entre estos dos rayos es de 2t, siendo t el espesor de la película. Esta diferencia de caminos produce una diferencia de fase de (2t/l')360º, en donde l' esla longitud de onda de la luz en la película.
La diferencia de fase entre estos dos rayos es de 180º más la debida a la diferencia de caminos. Se produce interferencia destructiva cuando la diferencia de caminos es cero o un número entero de longitudes de onda l'. Se produce interferencia constructiva si la diferencia de caminos es un número impar de semilongitudes de onda. Podemos expresarestas condiciones de forma matemática. Cuando existe un cambio de fase de 180º debido a la reflexión, las condiciones para la interferencia son

Cuando una película delgada de agua sobre una superficie de vidrio, el rayo que se refleja en la superficie inferior agua-vidrio sufre también un cambio de fase de 180º debido a que el índice de refracción del vidrio es mayor que el del agua. Asípues los dos rayos indicados en la figura siguiente sufren un cambio de 180º después de la reflexión. La diferencia entre estos rayos se debe entonces solamente a la diferencia de caminos y viene dada por d = (2t/l')360º. Cuando existen dos cambios de fase de 180º en reflexiones las condiciones para la interferencia son

Cuando se observa con luz monocromática una película delgada de espesorvariable, se ven bandas o líneas alternativamente brillantes u oscuras, denominadas franjas. La distancia entre una línea brillante y una oscura inmediata, es la distancia en que la película cambia de espesor.

Ejemplo
Se desea recubrir un vidrio plano de índice de refracción de 1,50 con un material transparente de índice de refracción de 1,25 de tal forma, que no se refleje la luz de600nm de longitud de onda (en el vacío) que incide perpendicularmente al vidrio. ¿De qué forma se puede hacer esto?
Datos:
n1 = 1 (aire)
n2 = 1,25
n3 = 1,50
 = 600nm
Solución:
Para disminuir el coeficiente de reflexión es necesario que los rayos 1 y 2 , reflejados en la superficie externa e interna de la película, colocada sobre el vidrio, se extingan el uno conel otro. Se trata de una interferencia destructiva que corresponde a un espesor determinado de la película. Cada rayo al reflejarse sufre un cambio de fase en p. Entonces, no existe un cambio de fase neto producido por las dos reflexiones, lo que significa que la diferencia de camino óptico (Δ) para que ocurra la interferencia destructiva es igual aComo la diferencia de camino óptico viene dada solamente por el espesor de la película 2dn2 (Δ= 2dn2) entonces, para los mínimos tenemos
m = 0, 1, 2,3,...
Despejando d y haciendo m = 0, se obtiene:ANILLOS DE NEWTON

El fenómeno de los anillos de Newton, llamado así por Isaac Newton, es un patrón de interferencia causado por la reflexión de la luz entre dos superficies, una curva y la otra plana.
Con una luz monocromática el patrón se observa como una serie de anillos concéntricos que alternan entre negro y blanco, estos anillos tienen su centro en el punto de contacto...