Die film self weerkaats of absorbeer selektief invallende lig, en die kleur daarvan is die gevolg van die optiese eienskappe van die film. Die kleur van dun films word gegenereer deur gereflekteerde lig, dus moet twee aspekte in ag geneem word, naamlik die intrinsieke kleur wat gegenereer word deur die absorpsie-eienskappe van nie-deursigtige dun filmmateriale vir sigbare ligspektrum, en die interferensiekleur wat gegenereer word deur veelvuldige weerkaatsings van deursigtige of effens absorberende dun filmmateriale.
1. Intrinsieke kleur
Die absorpsie-eienskappe van ondeursigtige dunfilmmateriale na die sigbare ligspektrum lei tot die verskyning van intrinsieke kleure, en die belangrikste proses is die oorgang van fotonenergie wat deur elektrone geabsorbeer word. Vir geleidende materiale absorbeer die elektrone fotonenergie in die gedeeltelik gevulde valensband om oor te skakel na 'n ongevulde hoë-energietoestand bo die Fermi-vlak, wat 'n in-band-oorgang genoem word. Vir halfgeleiers of isolerende materiale is daar 'n energiegaping tussen die valensband en die geleidingsband. Slegs elektrone met geabsorbeerde energie groter as die breedte van die energiegaping kan die gaping oorsteek en van die valensband na die geleidingsband oorgaan, bekend as interband-oorgang. Ongeag watter soort oorgang, dit sal teenstrydigheid tussen gereflekteerde lig en geabsorbeerde lig veroorsaak, wat veroorsaak dat die materiaal sy intrinsieke kleur vertoon. Materiale met bandgapingwydtes groter as die sigbare ultravioletlimiet, soos dié groter as 3.5 eV, is deursigtig vir die menslike oog. Die bandgapingwydte van smal bandgapingmateriale is minder as die infrarooilimiet van die sigbare spektrum, en as dit minder as 1.7 eV is, lyk dit swart. Materiale met bandwydtes in die middelste area kan kenmerkende kleure vertoon. Dotering kan interbandoorgange in materiale met wye energiegapings veroorsaak. Doteringselemente skep 'n energievlak tussen die energiegapings en verdeel hulle in twee kleiner energie-intervalle. Elektrone wat laer energie absorbeer, kan ook oorgange ondergaan, wat daartoe lei dat die oorspronklike deursigtige materiaal kleur vertoon.
1. Interferensiekleur
Deursigtige of effens absorberende dunfilmmateriale vertoon interferensiekleure as gevolg van hul veelvuldige weerkaatsings van lig. Interferensie is die verandering in amplitude wat plaasvind na die superposisie van golwe. In die lewe, as daar 'n oliefilm op die oppervlak van die waterplas is, kan waargeneem word dat die oliefilm irisering vertoon, wat die kleur is wat deur tipiese filminterferensie geproduseer word. Deur 'n dun lagie deursigtige oksiedfilm op 'n metaalsubstraat te deponeer, kan baie nuwe kleure deur interferensie verkry word. As 'n enkele golflengte lig van die atmosfeer op die oppervlak van die deursigtige laag inval, word 'n gedeelte daarvan op die oppervlak van die dunfilm weerkaats en direk na die atmosfeer teruggekeer; die ander deel ondergaan breking deur die deursigtige film en weerkaats by die filmsubstraat-koppelvlak. Gaan dan voort om die deursigtige film deur te laat en te breek by die koppelvlak tussen die film en die atmosfeer voordat dit na die atmosfeer terugkeer. Die twee sal lei tot 'n optiese padverskil en gesuperponeerde interferensie.
Plasingstyd: 30 Junie 2023