Õhukile interferents: seebimullid ja õlilaigud

1 · Ennusta

Läbipaistva õhukile mõlemalt pinnalt peegeldunud valgus (nagu seebimullil) interferitseb, andes heleda või tumeda peegelduse sõltuvalt kile paksusest. Kas paksem kile nihutab alati, milline interferentsi „järk“ annab heleda peegelduse?

• Jah — heleda peegelduse interferentsi järk skaleerub otse kile paksusega (lainepikkuse ühikutes kile sees).
• Ei — kile paksus ei mõjuta, milline järk on hele.
• Paksus mõjutab ainult värvi, mitte numbrilist „järku“.

2 · Seadista

1. Ava õhukile eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Kilil on näitaja n = 1,33 (nagu seebikilel); valguse lainepikkus on 550 nm.
2. Lülita sisse interferentsi järgu näit.
3. Sea iga katse jaoks kile paksus ja kirjuta üles heleda peegelduse interferentsi järk.

3 · Kogu andmeid

Joonista järk m (y-telg) paksuse t (x-telg) suhtes oma kolme katse jaoks. Kas joon on sirge?

4 · Analüüsi

1. Arvuta ühes katses m = 2nt/λ − 0.5, kasutades n = 1.33, λ = 550 nm. Võrdle tabeliga.
2. Selgita, kust tuleb liige −0.5: kile ESIKÜLJELT peegeldunud valgus läbib pool-lainepikkuse faasinihke (peegeldudes kõrgema näitajaga keskkonnalt), samas kui tagaküljelt peegeldunud mitte — see asümmeetria nihutab tavalist täisarvu-järgu tingimust pool sammu võrra.

5 · Laienda

1. Seebimulli värvid nihkuvad ja keerdlevad pidevalt, sest kile paksus varieerub üle tema pinna ja muutub ajas, kui ta tühjeneb ja aurustub — erinevad paksused rahuldavad heleda peegelduse tingimust erinevatele lainepikkustele (värvidele) igal hetkel. Selgita, miks täiesti ühtlase paksusega kile näitaks hoopis ühte ühtlast värvi (või mitte midagi) üle kogu oma pinna.
2. Kaamera läätsed kasutavad õhukesi antirefleksikatteid, konstrueeritud nii, et esime ja tagumine peegeldus DESTRUKTIIVSELT interferitseerivad valitud lainepikkusel (tavaliselt roheline, silma tundlikum värv), minimeerides soovimatut peegeldust. Selgita, miks sellised katted näitavad ikkagi sageli kerget lillat varjundit — nähtava spektri otstes olevaid lainepikkusi ei tühistata sama täielikult.

Selle eksperimendi füüsika

← Tagasi eksperimendi juurde

138 tasuta prinditavat füüsika töölehte