آرائشی فلم کا رنگ

فلم خود واقعہ کی روشنی کو منتخب یا جذب کرتی ہے، اور اس کا رنگ فلم کی نظری خصوصیات کا نتیجہ ہے۔ پتلی فلموں کا رنگ منعکس روشنی سے پیدا ہوتا ہے، اس لیے دو پہلوؤں پر غور کرنے کی ضرورت ہے، یعنی نظر آنے والی روشنی کے اسپیکٹرم کے لیے غیر شفاف پتلی فلمی مواد کی جذب کی خصوصیات سے پیدا ہونے والا اندرونی رنگ، اور شفاف یا تھوڑا سا جذب کرنے والے فلمی مواد کی متعدد عکاسیوں سے پیدا ہونے والا مداخلت کا رنگ۔

1۔اندرونی رنگ

مبہم پتلی فلمی مواد کی مرئی روشنی کے سپیکٹرم میں جذب ہونے کی خصوصیات اندرونی رنگوں کی ظاہری شکل کا باعث بنتی ہیں، اور سب سے اہم عمل الیکٹران کے ذریعے جذب ہونے والی فوٹوون توانائی کی منتقلی ہے۔ ترسیلی مواد کے لیے، الیکٹرانز جزوی طور پر بھرے ہوئے والینس بینڈ میں فوٹوون توانائی جذب کرتے ہیں تاکہ فرمی سطح سے اوپر ایک غیر بھری ہوئی اعلی توانائی کی حالت میں منتقل ہو جائے، جسے ان بینڈ ٹرانزیشن کہا جاتا ہے۔ سیمی کنڈکٹرز یا موصلی مواد کے لیے، والینس بینڈ اور کنڈکشن بینڈ کے درمیان توانائی کا فرق ہوتا ہے۔ انرجی گیپ کی چوڑائی سے زیادہ جذب شدہ توانائی کے ساتھ صرف الیکٹران ہی خلا کو عبور کر سکتے ہیں اور والینس بینڈ سے کنڈکشن بینڈ میں منتقل ہو سکتے ہیں، جسے انٹر بینڈ ٹرانزیشن کہا جاتا ہے۔ اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا کہ کس قسم کی منتقلی ہے، یہ منعکس روشنی اور جذب شدہ روشنی کے درمیان عدم مطابقت پیدا کرے گا، جس کی وجہ سے مواد اپنے اندرونی رنگ کو ظاہر کرتا ہے۔ نظر آنے والی الٹرا وائلٹ حد سے زیادہ بینڈ گیپ کی چوڑائی والے مواد، جیسے کہ 3.5eV سے زیادہ، انسانی آنکھ کے لیے شفاف ہوتے ہیں۔ تنگ بینڈ گیپ مواد کی بینڈ گیپ کی چوڑائی مرئی سپیکٹرم کی انفراریڈ حد سے کم ہے، اور اگر یہ 1.7eV سے کم ہے، تو یہ سیاہ دکھائی دیتی ہے۔ درمیانی علاقے میں بینڈوتھ والے مواد خصوصی رنگوں کی نمائش کر سکتے ہیں۔ ڈوپنگ توانائی کے وسیع خلا والے مواد میں انٹر بینڈ ٹرانزیشن کا سبب بن سکتی ہے۔ ڈوپنگ عناصر توانائی کے خلاء کے درمیان توانائی کی سطح پیدا کرتے ہیں، انہیں توانائی کے دو چھوٹے وقفوں میں تقسیم کرتے ہیں۔ الیکٹران جو کم توانائی جذب کرتے ہیں وہ بھی تبدیلی سے گزر سکتے ہیں، جس کے نتیجے میں اصل شفاف مواد رنگ دکھاتا ہے۔

1. مداخلت کا رنگ

شفاف یا تھوڑا سا جذب کرنے والا پتلا فلمی مواد روشنی کے متعدد انعکاس کی وجہ سے مداخلتی رنگوں کی نمائش کرتا ہے۔ مداخلت طول و عرض میں تبدیلی ہے جو لہروں کے سپرپوزیشن کے بعد ہوتی ہے۔ زندگی میں، اگر پانی کے پڈل کی سطح پر تیل کی فلم ہوتی ہے، تو یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ تیل کی فلم Iridescence کو پیش کرتی ہے، جو عام فلم کی مداخلت سے پیدا ہونے والا رنگ ہے۔ دھاتی سبسٹریٹ پر شفاف آکسائڈ فلم کی ایک پتلی تہہ جمع کرنے سے مداخلت کے ذریعے بہت سے نئے رنگ حاصل کیے جا سکتے ہیں۔ اگر روشنی کی ایک واحد طول موج فضا سے شفاف تہہ کی سطح پر واقع ہوتی ہے، تو اس کا ایک حصہ پتلی فلم کی سطح پر جھلکتا ہے اور براہ راست فضا میں واپس آجاتا ہے۔ دوسرا حصہ شفاف فلم کے ذریعے ریفریکشن سے گزرتا ہے اور فلم سبسٹریٹ انٹرفیس پر جھلکتا ہے۔ پھر شفاف فلم کو منتقل کرنا جاری رکھیں اور ماحول میں واپس آنے سے پہلے فلم اور ماحول کے درمیان انٹرفیس پر ریفریکٹ کریں۔ دونوں کے نتیجے میں آپٹیکل پاتھ فرق اور سپرمپوزڈ مداخلت ہوگی۔