¿Cómo es un anti-reflejo que hace de vidrio *más* transparente?

Question

El libro que estoy leyendo acerca de la óptica dice que un anti-reflectante de la película aplicada en vidrio* hace que el cristal más transparente, ya que el aire→cine y la película→vidrio ondas reflejadas (originado a partir de una paraxial la onda entrante) interfieren destructivamente el uno con el otro, lo que resulta prácticamente no se refleja la luz; por lo tanto, el "extra" de la luz que normalmente se reflejan, se transmite en su lugar (para honrar el principio de conservación de la energía, supongo?).

Sin embargo, esta respuesta de los estados que "Superposición es el principio de que las amplitudes debido a dos ondas incidente en el mismo punto en el espacio al mismo tiempo puede ser ingenuamente añadidos, pero las olas no se afectan unos a otros."

Entonces, ¿cómo encaja esto en esta imagen? Si las ondas reflejadas en realidad seguir felizmente que viajan de vuelta, ¿de dónde viene el extra de luz transmitida?

_{* la película se describe como (1) tener un nivel intermedio del índice de refracción entre el aire y el vidrio, de manera que tanto el aire de película y película de vidrio reflexiones son "duros", es decir, producir un ángulo de 180º de la inversión en la fase de la onda entrante, y (2) tener una profundidad de 1/4 de la longitud de onda de la onda en la película, por lo que la película-reflexión de cristal viaja a la mitad de su longitud de onda de la espalda y cumple con el aire de película de reflexión en la fase opuesta, por lo tanto la cancelación de la misma.}

Answer 1

El espesor del recubrimiento AR elegido es tal que los reflejos de las dos interfaces de cancelar (en la longitud de onda para la cual el revestimiento AR fue diseñado):

Ver antirreflejos en la Wikipedia.

Como endolith señala en los comentarios, para explicar cómo la transmisión es mayor, tienes que dibujar un poco más rayos en el diagrama. He aquí otro ejemplo, de un artículo de Wikipedia para Fabry–Perot interferómetro, que muestra algunos de orden superior reflexiones:

Para el anti-reflejo, elige el espesor tal que R1 y R2 cancelar mientras que T1 y T2 interferir constructivamente. Tenga en cuenta que este es dependiente de la longitud de onda, el ángulo de incidencia y el índice de refracción de lo que está siendo cubierto. Con otros espesores, usted puede hacer una alta reflectividad recubrimiento o revestimiento sea de la reflectividad desea.

Answer 2

Creo que para entender esto, usted tiene que abandonar la idea de que hay individuo, separado de las ondas electromagnéticas. En realidad, sólo hay un global de campo electromagnético, $\bigl(\mathbf{E}(\mathbf{x}),\mathbf{B}(\mathbf{x})\bigr)$. Evoluciona en el espacio y en el tiempo de una manera determinada por las ecuaciones de Maxwell.

Para algunas configuraciones de los campos EM - específicamente, aquellos con 2D simetría traslacional - la evolución descrita por las ecuaciones de Maxwell resultados en la forma del campo que se propaga en una sola dirección. Es muy parecido a la manera en que las olas en el océano (normalmente) se propaga a través de su superficie en una dirección, sin cambiar su forma. Por esta razón, llamamos a estas configuraciones de los campos EM "ondas planas." Este es el tipo de onda de la mayoría de la gente suele pensar cuando se imagina a una onda de luz. El punto clave, sin embargo, es que la idea de la propagación de ondas planas en realidad sólo se plantea en un caso particular: cuando usted tiene un caso aislado, 2D-simétrica EM campo de configuración. En general, la forma en que el campo que evoluciona en el tiempo y en el espacio es más complicada que la simple direccional de propagación, por lo que en general, no siempre se puede pensar en el campo de la evolución como una ola.

En el caso de la reflexión específicamente, aunque sólo la reflexión a partir de una sola superficie, lo que esto significa es que el modelo de la onda incidente se refleja la frontera para producir una separada de la onda reflejada es demasiado simplista. Una más realista la descripción sería que los campos EM ha de satisfacer las condiciones específicas en el límite entre las superficies, y que la única manera de hacer esto es para el campo en el lado de la onda incidente para tomar un valor diferente de lo que se han basado en la onda incidente solo. La diferencia entre el campo y el campo, que sería producida por la onda incidente es la única llamada de la onda reflejada, porque si usted apaga la onda incidente y esperar un largo tiempo, usted va a terminar con un simple plano de la onda que se propaga hacia atrás lejos de la frontera.

Lo mismo es cierto (es decir, la onda de la descripción es demasiado simplista) de doble reflexión de la película fina de interferencia; de hecho, incluso más, porque es un sistema más complicado. En este caso, si usted tiene una particular relación entre las distancias y frecuencias involucradas, se puede organizar lo que las condiciones de frontera son satisfechos por la onda incidente solo, así que no hay ningún "extra" contribución al campo para ser considerada como una onda reflejada. O en otras palabras, si usted apaga la onda incidente y esperar un largo tiempo, usted terminará para arriba con nada de propagación hacia atrás, y por lo tanto decimos que no hay onda reflejada.

Answer 3

Tal vez esto ayude a recordar que la energía es una función no lineal del campo electromagnético. El principio de superposición se aplica para el campo electromagnético, no el de la energía o de potencia. Así que si dos ondas se superponen fuera de fase, 1 - 1 = 0, podemos decir que ambos son felices viajando "independiente" de cada uno de los otros (desde el punto de vista de los campos EM), pero desde el punto de vista de la energía que contienen no son independientes.

Answer 4

En el WP-enlace podemos obtener una sustancial explicación.
Leer acerca de los coeficientes de Fresnel WP-aquí
Jugar con multicapas en "thinfilm" (utiliza el WP-transferencia-método de la matriz).
La transmisión es mayor debido a que el avance y retroceso de las reflexiones en el recubiertos con película (medio 2) que se propaga hacia adelante a la media 3 como se ve en esta imagen de la pag 13.7 de B. O'Sernelius conferencias

¿Qué sucede con los rayos reflejados en la capa 1 ? Simplemente cancelar (se desvanecen,no existen) porque están en la fase de oposición en relación a la onda incidente y casi toda la energía en la capa 2 será propaga a 3.
Permite analizar el siguiente experimento :

La imagen es un sistema de reparación de una imagen desde el primer WP-link, que puede ser engañosa, ya que las cifras de dos rayos reflejados R1 y R2 que probablemente no existen.
Si los rayos son realmente existe, y no podemos medir, porque ellos están en la fase de oposición, entonces el observador que está en la parte inferior de la imagen, podrá ver la luz restaurado a un buen nivel, porque el segundo recubiertos ventana hacer la acción opuesta a la de la primera ventana (beam splitter). La naturaleza de la partícula de la luz a favor de este resultado.
Si el observador no puede ver la luz, entonces debemos concluir que no hay ningún campo, la energía, los fotones en las regiones ?!?!?! del experimento. La naturaleza de onda de la luz a favor de este resultado.

El experimento es muy fácil de realizar.
Alguien puede publicar los resultados?

Answer 5

La onda reflejada desde el aire-película interfaz sigue feliz viaje de vuelta, como usted dice, pero también lo hace la onda reflejada de la película-interfaz de vidrio. Ya que son la misma frecuencia, pero en contrafase, interfieren destructivamente mientras ellos siguen adelante. Desde el principio de superposición establece que no se afectan entre sí de alguna manera, seguir adelante como el tiempo que desee.

Sin embargo, no hay energía que transporta hacia atrás en las ondas reflejadas, debido a que la energía es proporcional al cuadrado de la total del campo eléctrico. Es la energía que se conserva, no es el campo eléctrico, por lo que toda la energía (si no se absorbe) se transmite.