თავად აპკი შერჩევითად ირეკლავს ან შთანთქავს დაცემული სინათლე და მისი ფერი აპკის ოპტიკური თვისებების შედეგია. თხელი აპკების ფერი წარმოიქმნება არეკლილი სინათლით, ამიტომ გასათვალისწინებელია ორი ასპექტი, კერძოდ, შინაგანი ფერი, რომელიც წარმოიქმნება ხილული სინათლის სპექტრისთვის არაგამჭვირვალე თხელი აპკის მასალების შთანთქმის მახასიათებლებით და ინტერფერენციული ფერი, რომელიც წარმოიქმნება გამჭვირვალე ან ოდნავ შთამნთქმელი თხელი აპკის მასალების მრავალჯერადი არეკლვით.
1. შინაგანი ფერი
გაუმჭვირვალე თხელი ფირის მასალების შთანთქმის მახასიათებლები ხილული სინათლის სპექტრში იწვევს შინაგანი ფერების გაჩენას და ყველაზე მნიშვნელოვანი პროცესია ელექტრონების მიერ შთანთქმული ფოტონის ენერგიის გადასვლა. გამტარი მასალების შემთხვევაში, ელექტრონები შთანთქავენ ფოტონის ენერგიას ნაწილობრივ შევსებულ ვალენტურ ზოლში, რათა გადავიდნენ შეუვსებელ მაღალი ენერგიის მდგომარეობაში ფერმის დონეზე მაღლა, რასაც ზოლშიდა გადასვლა ეწოდება. ნახევარგამტარების ან საიზოლაციო მასალების შემთხვევაში, ვალენტურ ზოლსა და გამტარობის ზოლს შორის არის ენერგეტიკული უფსკრული. მხოლოდ ელექტრონებს, რომელთა შთანთქმული ენერგია ენერგეტიკული უფსკრულის სიგანეზე მეტია, შეუძლიათ უფსკრულის გადაკვეთა და ვალენტური ზოლიდან გამტარობის ზოლში გადასვლა, რაც ცნობილია როგორც ზოლთაშორისი გადასვლა. გადასვლის ტიპის მიუხედავად, ეს გამოიწვევს შეუსაბამობას არეკლილ და შთანთქმულ სინათლეს შორის, რაც იწვევს მასალის შინაგანი ფერის გამოვლენას. მასალები, რომელთა ზოლის სიგანე ხილული ულტრაიისფერი ზღვრის ზემოთაა, მაგალითად, 3.5 ევ-ზე მეტი, გამჭვირვალეა ადამიანის თვალისთვის. ვიწრო ზოლის მქონე მასალების ზოლის სიგანე ნაკლებია ხილული სპექტრის ინფრაწითელ ზღვარზე და თუ ის 1.7 ევ-ზე ნაკლებია, ის შავად გამოიყურება. შუა არეში არსებული გამტარობის ზოლის მქონე მასალებს შეიძლება ჰქონდეთ დამახასიათებელი ფერები. დოპინგმა შეიძლება გამოიწვიოს ზოლებს შორის გადასვლები მასალებში ფართო ენერგეტიკული ხარვეზების მქონე. დოპირებული ელემენტები ქმნიან ენერგეტიკულ დონეს ენერგეტიკულ ხარვეზებს შორის, ყოფენ მათ ორ უფრო მცირე ენერგეტიკულ ინტერვალად. ელექტრონები, რომლებიც შთანთქავენ უფრო დაბალ ენერგიას, ასევე შეიძლება განიცდიან გადასვლებს, რის შედეგადაც ორიგინალური გამჭვირვალე მასალა ფერს წარმოაჩენს.
1. ჩარევის ფერი
გამჭვირვალე ან ოდნავ შთამნთქმელი თხელი აპკის მასალები სინათლის მრავალჯერადი არეკვლის გამო ინტერფერენციულ ფერებს ავლენენ. ინტერფერენცია არის ამპლიტუდის ცვლილება, რომელიც ტალღების სუპერპოზიციის შემდეგ ხდება. რეალურ ცხოვრებაში, თუ წყლის გუბეს ზედაპირზე ზეთის აპკია, შეიძლება შეინიშნოს, რომ ზეთის აპკი ავლენს ირიდესცენციას, რაც ტიპიური ფირის ინტერფერენციის შედეგად წარმოქმნილი ფერია. გამჭვირვალე ოქსიდის აპკის თხელი ფენის მეტალის სუბსტრატზე დალექვით ინტერფერენციის გზით შეიძლება მრავალი ახალი ფერის მიღება. თუ სინათლის ერთი ტალღის სიგრძე ატმოსფეროდან გამჭვირვალე ფენის ზედაპირზე მოხვდება, მისი ნაწილი აირეკლება თხელი აპკის ზედაპირზე და პირდაპირ ატმოსფეროში ბრუნდება; მეორე ნაწილი კი გამჭვირვალე აპკის გავლით გარდაიქმნება და ფირის სუბსტრატის საზღვარზე აირეკლება. შემდეგ გააგრძელეთ გამჭვირვალე აპკის გადაცემა და გარდაიქმნება აპკსა და ატმოსფეროს შორის საზღვარზე, სანამ ატმოსფეროში დაბრუნდება. ეს ორი გამოიწვევს ოპტიკურ გზატკეცილის სხვაობას და სუპერდასმულ ინტერფერენციას.
გამოქვეყნების დრო: 2023 წლის 30 ივნისი