Óptica

Interferencia en película delgada

Las reflexiones en las dos superficies de una película delgada interfieren; 2nt = (m+½)λ elige el color brillantemente reflejado (colores de burbuja de jabón).

Interferencia en película delgada — simulación interactiva de Óptica. Las reflexiones en las dos superficies de una película delgada interfieren; 2nt = (m+½)λ elige el color brillantemente reflejado (colores de burbuja de jabón). Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.

Interferencia en película delgada

Las reflexiones en las dos superficies de una película delgada interfieren; 2nt = (m+½)λ selecciona el color reflejado con brillo (colores de burbuja de jabón).

Las reflexiones de las superficies superior e inferior de la película interfieren. Puede ocurrir un desfase de π al reflejarse en un medio más denso. El grosor y la longitud de onda determinan qué colores se reflejan constructivamente — la irisación de las pompas de jabón y las manchas de aceite.

• Interferencia de película delgada 2nt = (m+½)λ
• Colores de película de jabón

Informe de investigación

Planifique la pregunta antes de abrir el laboratorio.

El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.

Pregunta de conducción

La luz que se refleja en ambas superficies de una fina película transparente (como una pompa de jabón) interfiere y produce un reflejo brillante u oscuro dependiendo del grosor de la película. ¿Una película más gruesa siempre cambia el "orden" de interferencia que produce un reflejo brillante?

Predicciones para pesar

• Sí, el orden de interferencia para la reflexión brillante escala directamente con el espesor de la película (en unidades de la longitud de onda dentro de la película).
• No, el grosor de la película no afecta el orden del brillo.
• El espesor solo afecta el color, no un "orden" numérico.

Roles variables

Lo que configuraste:

• Espesor de la película (nm)

Lo que mides:

• Orden de reflexión brillante m

Cómo se desarrolla la investigación

1. Abra el ajuste preestablecido de película delgada y presione Restablecer. La película tiene índice n = 1.33 (como una película de jabón); La longitud de onda de la luz es 550 nm.
2. Habilitar la lectura de orden de interferencia.
3. Establezca el espesor de la película para cada prueba y registre el orden de interferencia de reflexión brillante.

Ecuación rectora

Orden de reflexión brillante de película delgada — 2nt = (m+½)λ

La luz que se refleja en ambas superficies de una película delgada interfiere constructivamente (reflexión brillante) cuando la longitud del camino óptico de ida y vuelta coincide con un múltiplo medio entero de la longitud de onda: m = 2nt/λ − 0.5, lo que representa el cambio de fase de la superficie frontal.

Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan

• Para una prueba, calcule m = 2nt/λ − 0.5 usando n = 1.33, λ = 550 nm. Compare con la tabla.
• Explique por qué aparece el término −0.5 : la luz que se refleja en el FRENTE de la película sufre un cambio de fase de media longitud de onda (se refleja en un medio de índice más alto), mientras que la luz que se refleja en la PARTE POSTERIOR no lo hace; esta asimetría cambia la condición habitual de orden entero en medio paso.

¿Dónde aparece esto más allá del laboratorio?

• Los colores de una pompa de jabón cambian y giran constantemente porque el espesor de la película varía a lo largo de su superficie y cambia con el tiempo a medida que se drena y se evapora; diferentes espesores satisfacen la condición de reflexión brillante para diferentes longitudes de onda (colores) en un momento dado. Explique por qué una película de espesor perfectamente uniforme mostraría en cambio un único color uniforme (o ninguno) en toda su superficie.
• Las lentes de las cámaras utilizan finos revestimientos antirreflectantes, diseñados para que los reflejos frontal y posterior interfieran DESTRUCTIVAMENTE en una longitud de onda elegida (generalmente verde, el color más sensible del ojo), minimizando los reflejos no deseados. Explique por qué tales recubrimientos a menudo todavía muestran un ligero tinte púrpura: las longitudes de onda en ambos extremos del espectro visible no están tan completamente canceladas.

• AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
• IB Physics — C.3 Wave phenomena
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Bienvenido a la película delgada
2. Selecciona la película delgada
3. Pulsa Reproducir
4. Color según el espesor de la película
5. Abre el Inspector
6. ¡Lo lograste!

Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.

Abrir laboratorio interactivo →

Descargar ficha de laboratorio →

Interferencia y difracción