צבע של סרט דקורטיבי

הסרט עצמו מחזיר או סופג אור פוגע באופן סלקטיבי, וצבעו הוא תוצאה של התכונות האופטיות של הסרט. צבעם של סרטים דקים נוצר על ידי אור מוחזר, לכן יש לקחת בחשבון שני היבטים, דהיינו הצבע הפנימי הנוצר על ידי מאפייני הבליעה של חומרי סרט דק לא שקופים עבור ספקטרום האור הנראה, וצבע ההתאבכות הנוצר על ידי השתקפויות מרובות של חומרי סרט דק שקופים או סופגים קלות.

1. צבע פנימי

מאפייני הבליעה של חומרי שכבה דקה אטומים לספקטרום האור הנראה מובילים להופעת צבעים פנימיים, והתהליך החשוב ביותר הוא המעבר של אנרגיית פוטון הנספגת על ידי אלקטרונים. עבור חומרים מוליכים, האלקטרונים סופגים אנרגיית פוטון בפס הערכיות המלא חלקית כדי לעבור למצב אנרגיה גבוהה לא ממולא מעל רמת פרמי, הנקרא מעבר בתוך הפס. עבור מוליכים למחצה או חומרי בידוד, קיים פער אנרגיה בין פס הערכיות לפס ההולכה. רק אלקטרונים עם אנרגיה נספגת גדולה מרוחב פער האנרגיה יכולים לחצות את הפער ולעבור מפס הערכיות לפס ההולכה, המכונה מעבר בין פסים. לא משנה איזה סוג של מעבר, הוא יגרום לחוסר עקביות בין האור המוחזר לאור הנספג, מה שגורם לחומר להציג את צבעו הפנימי. חומרים עם רוחב פער פס גדול מגבול האולטרה סגול הנראה, כמו אלה הגדולים מ-3.5eV, שקופים לעין האנושית. רוחב פער הפס של חומרי פער פס צר קטן מגבול האינפרא אדום של הספקטרום הנראה, ואם הוא קטן מ-1.7eV, הוא נראה שחור. חומרים בעלי רוחבי פס באזור האמצע יכולים להציג צבעים אופייניים. סימום יכול לגרום למעברים בין-פסים בחומרים בעלי פערי אנרגיה רחבים. אלמנטים מסוממים יוצרים רמת אנרגיה בין פערי האנרגיה, ומחלקים אותם לשני מרווחי אנרגיה קטנים יותר. אלקטרונים הסופגים אנרגיה נמוכה יותר עשויים גם הם לעבור מעברים, וכתוצאה מכך החומר השקוף המקורי מציג צבע.

1. צבע הפרעה

חומרי שכבה דקה שקופים או סופגים קלות מציגים צבעי הפרעה עקב החזרי אור מרובים. הפרעה היא השינוי באמפליטודה המתרחש לאחר סופרפוזיציה של גלים. בחיים, אם יש שכבת שמן על פני שלולית המים, ניתן לראות ששכבת השמן מציגה ססגון, שהוא הצבע המופק מהפרעות שכבה אופייניות. שכבת תחמוצת שקופה על מצע מתכת יכולה להשיג צבעים חדשים רבים באמצעות הפרעה. אם אורך גל יחיד של אור פוגע מהאטמוספרה על פני השכבה השקופה, חלק ממנו מוחזר על פני השכבה הדקה וחוזר ישירות לאטמוספרה; החלק השני עובר שבירה דרך הסרט השקוף ומוחזר בממשק מצע הסרט. לאחר מכן ממשיך להעביר את הסרט השקוף ולהישבר בממשק שבין הסרט לאטמוספרה לפני שהוא חוזר לאטמוספרה. שניהם יגרמו להבדל בנתיב האופטי ולהפרעה סופרפוזיציה.