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Wir betrachten eine dünne Schicht der Dicke mit dem Brechungsindex
in Luft. Dabei nehmen wir
an, dass das Licht fast senkrecht auf die Grenzfläche auftritt. Die Phase des Strahls
, der an der oberen
Grenzfläche reflektiert wird, wird bei der Reflexion um
gedreht. Der Strahl
, der an der
unteren Grenzfläche reflektiert wird, unterliegt keinem Phasensprung. In der dünnen Schicht ist die
Wellenlänge kleiner,
. Wir müssen für die Intererenz den Weg in der Schicht doppelt
zählen. Zusätzlich muss die Phase des zweiten interferierenden Lichtstrahls an der Luft (grün eingezeichnet)
berücksichtigt werden. Die Phase bei senkrechtem Einfall ist durch den Laufzeitunterschied
im Glas gegeben. Deshalb kann man auch mit dem optischen Weg
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(6.21) |
rechnen. Bei schrägem Einfall (Winkel zur Normalen) ist der zurückgelegte Weg
, da ja das Brechungsgesetz gelten muss. Mit
. Diese Grösse ersetzt das
in der obigen Rechnung, so dass wir
erhalten. Zusätzlich ist in der Luft der zurückgelegte Weg (grün)
(mit
). Berücksichtigen wir noch den Phasensprung
bei der Reflexion an der oberen Grenzschicht, so erhalten wir
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Wenn zwei Glasplatten sich mit einem sehr kleinen Luftspalt gegenüber liegen, und monochromatisches Licht
senkrecht auf die Platten fällt, so treten die Newtonschen Ringe auf. Dabei tritt ein Phasensprung von
bei der Reflexion an der unteren Platte auf. Auch hier gelten die Gleichungen (6.23)
und (6.24);
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Bei dünnen Schichten mit einem niedrigen Brechungsindex zwischen zwei Schichten mit einem höheren Brechungsindex tritt Auslöschung für die Reflexion auf. Damit können reflexmindernde Schichten erzeugt werden.
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In der oben stehenden Abbildung werden die Newtonschen Ringe bei weissem Licht durch die Überlagerung dreier
Ringsysteme mit rotem Licht (), grünem (
) und blauem Licht (
)
simuliert. Es treten nun farbige Ringe auf.