dielectric mirrors lecturer: mauro mosca ( university of palermo –deim a.a. 2014-15
TRANSCRIPT
![Page 1: Dielectric Mirrors Lecturer: Mauro Mosca ( University of Palermo –DEIM A.A. 2014-15](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081602/5542eb74497959361e8dccad/html5/thumbnails/1.jpg)
Dielectric MirrorsDielectric Mirrors
Lecturer: Mauro MoscaLecturer: Mauro Mosca
(www.dieet.unipa.it/tfl)(www.dieet.unipa.it/tfl)
University of Palermo –DEIM
A.A. 2014-15A.A. 2014-15
![Page 2: Dielectric Mirrors Lecturer: Mauro Mosca ( University of Palermo –DEIM A.A. 2014-15](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081602/5542eb74497959361e8dccad/html5/thumbnails/2.jpg)
assorbimento assorbimento
deformazione termicadeformazione termica
Why not metallic mirrors?...Why not metallic mirrors?...
elettroni liberi
attrito
necessario impiegare materialinecessario impiegare materialiprivi di cariche mobiliprivi di cariche mobili
![Page 3: Dielectric Mirrors Lecturer: Mauro Mosca ( University of Palermo –DEIM A.A. 2014-15](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081602/5542eb74497959361e8dccad/html5/thumbnails/3.jpg)
Coefficiente di riflessione per Coefficiente di riflessione per dielettricidielettrici
j impedenze caratteristiche dei dielettrici
0 r
m
H 104 7≈ 1
0 rm
F 1085,8 12
1
c21
21
2
1
2
1
1
2
1
2
12
12
1
1
1
1
nn
nn
n
nn
n
r
rrv
cn
1
1
1
1
00
00
?
![Page 4: Dielectric Mirrors Lecturer: Mauro Mosca ( University of Palermo –DEIM A.A. 2014-15](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081602/5542eb74497959361e8dccad/html5/thumbnails/4.jpg)
Riflettività per dielettriciRiflettività per dielettrici
aria-vetro nvetro = 1,5 R = 0,04
aria-diamante nvetro = 2,4 R = 0,17
![Page 5: Dielectric Mirrors Lecturer: Mauro Mosca ( University of Palermo –DEIM A.A. 2014-15](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081602/5542eb74497959361e8dccad/html5/thumbnails/5.jpg)
Riflettività per dielettriciRiflettività per dielettrici
z
ZL1
-∞ +∞0 d
n n n
0
v
cn
![Page 6: Dielectric Mirrors Lecturer: Mauro Mosca ( University of Palermo –DEIM A.A. 2014-15](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081602/5542eb74497959361e8dccad/html5/thumbnails/6.jpg)
Riflettività per dielettriciRiflettività per dielettrici
12322
22232
12322
22232
sincos
sincossincos
sincos
djd
djddjd
djd
)sincos()sincos(
)sincos()sincos(
2322122232
2322122232
djddjd
djddjd
minimo comun denominatore:
djddjd
djddjd
232222231
2
232222231
2
sincos)sincos(
)sincos()sincos(
dividiamo numeratore e denominatore per 1:
![Page 7: Dielectric Mirrors Lecturer: Mauro Mosca ( University of Palermo –DEIM A.A. 2014-15](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081602/5542eb74497959361e8dccad/html5/thumbnails/7.jpg)
Riflettività per dielettriciRiflettività per dielettrici
djddjd
djddjd
232222231
2
232222231
2
sincos)sincos(
)sincos()sincos(
djddjd
djddjd
232221
22
231
2
232221
22
231
2
sincossincos
sincossincos
djddjd
djddjd
22
322
1
22
1
32
22
322
1
22
1
32
sincossincos
sincossincos
mettiamo in evidenza 2:
![Page 8: Dielectric Mirrors Lecturer: Mauro Mosca ( University of Palermo –DEIM A.A. 2014-15](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081602/5542eb74497959361e8dccad/html5/thumbnails/8.jpg)
Riflettività per dielettriciRiflettività per dielettrici
djddjd
djddjd
22
322
1
22
1
32
22
322
1
22
1
32
sincossincos
sincossincos
ricordando che 2/1 = n1/n2:
dn
njd
n
njdd
n
n
dn
njd
n
njdd
n
n
23
22
2
122
3
1
23
22
2
122
3
1
sinsincoscos
sinsincoscos
dn
n
n
njd
n
n
dn
n
n
njd
n
n
23
2
2
12
3
1
23
2
2
12
3
1
sincos1
sincos1
![Page 9: Dielectric Mirrors Lecturer: Mauro Mosca ( University of Palermo –DEIM A.A. 2014-15](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081602/5542eb74497959361e8dccad/html5/thumbnails/9.jpg)
Riflettività per dielettriciRiflettività per dielettrici
moltiplichiamo numeratore e denominatore per n3/n1:
dn
n
n
njd
n
n
dn
n
n
njd
n
n
23
2
2
12
3
1
23
2
2
12
3
1
sincos1
sincos1
dn
n
n
njd
n
n
dn
n
n
njd
n
n
21
2
2
32
1
3
21
2
2
32
1
3
sincos1
sincos1
dn
n
n
nd
n
n
dn
n
n
nd
n
n
R
22
2
1
2
2
32
2
2
1
3
22
2
1
2
2
32
2
2
1
3
2
sincos1
sincos1
La riflettività si calcola come modulo quadro di :
![Page 10: Dielectric Mirrors Lecturer: Mauro Mosca ( University of Palermo –DEIM A.A. 2014-15](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081602/5542eb74497959361e8dccad/html5/thumbnails/10.jpg)
Riflettività per dielettriciRiflettività per dielettrici
dn
n
n
nd
n
n
dn
n
n
nd
n
n
R
22
2
1
2
2
32
2
2
1
3
22
2
1
2
2
32
2
2
1
3
2
sincos1
sincos1
2
31
31
nn
nnR
md 02
md 22
22
231
22231
2
1
2
2
3
2
1
2
2
3
nnn
nnn
n
n
n
n
n
n
n
n
R
![Page 11: Dielectric Mirrors Lecturer: Mauro Mosca ( University of Palermo –DEIM A.A. 2014-15](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081602/5542eb74497959361e8dccad/html5/thumbnails/11.jpg)
Diagramma di riflettivitàDiagramma di riflettività
2
31
31
nn
nnR
questi punti non dipendono da n2 del film
ARIA
VETRO
![Page 12: Dielectric Mirrors Lecturer: Mauro Mosca ( University of Palermo –DEIM A.A. 2014-15](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081602/5542eb74497959361e8dccad/html5/thumbnails/12.jpg)
Diagramma di riflettivitàDiagramma di riflettività
questi punti dipendono da n2 del film
22
231
22231
nnn
nnnR
![Page 13: Dielectric Mirrors Lecturer: Mauro Mosca ( University of Palermo –DEIM A.A. 2014-15](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081602/5542eb74497959361e8dccad/html5/thumbnails/13.jpg)
Se Se nn22 = = nn33 in pratica non vi è alcun film! in pratica non vi è alcun film!
22
231
22231
nnn
nnnR
=
2
31
31
nn
nnR
Se Se nn22 < < nn33 la riflettività diminuisce la riflettività diminuisce
adattamentoadattamento
Se Se nn22 > > nn33 la riflettività aumenta la riflettività aumenta
(rispetto al caso semplice aria-dielettrico)(rispetto al caso semplice aria-dielettrico)
Diagramma di riflettivitàDiagramma di riflettività
5,10 322 nnR
Per Per nn22 = 1,3 = 1,3 R R = 3,5= 3,5×10×10-3 -3 ≈ 0≈ 0
Per Per nn22 = 2,3 = 2,3 R R = 0,31= 0,31
![Page 14: Dielectric Mirrors Lecturer: Mauro Mosca ( University of Palermo –DEIM A.A. 2014-15](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081602/5542eb74497959361e8dccad/html5/thumbnails/14.jpg)
Diagramma di riflettività:Diagramma di riflettività:influenza dell’indice del substrato influenza dell’indice del substrato nn33
22
231
22231
nnn
nnnR
n3 diminuisce numeratore aumenta
R aumenta
40% !!
![Page 15: Dielectric Mirrors Lecturer: Mauro Mosca ( University of Palermo –DEIM A.A. 2014-15](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081602/5542eb74497959361e8dccad/html5/thumbnails/15.jpg)
Diagramma di riflettività: spessore del filmDiagramma di riflettività: spessore del film
22
d
22
dn
0
22
n40
4
![Page 16: Dielectric Mirrors Lecturer: Mauro Mosca ( University of Palermo –DEIM A.A. 2014-15](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081602/5542eb74497959361e8dccad/html5/thumbnails/16.jpg)
Diagramma di riflettività: conclusioniDiagramma di riflettività: conclusioni
Materiali utilizzati:
LiF (n = 1,29)
MgF2 (n = 1,38) ThO2 (n = 1,85) TiO2 (n = 2,48)
SiO2 (n = 1,46) ZnS (n = 2,32)