पतली-फिल्म हस्तक्षेप: साबुन के बुलबुले और तेल की परतें

1 · भविष्यवाणी

एक पतली पारदर्शी फिल्म (साबुन के बुलबुले की तरह) की दोनों सतहों से परावर्तित होने वाला प्रकाश हस्तक्षेप करता है, जिससे फिल्म की मोटाई के आधार पर उज्ज्वल या गहरा प्रतिबिंब उत्पन्न होता है। क्या एक मोटी फिल्म हमेशा बदलती रहती है, कौन सा हस्तक्षेप 'क्रम' उज्ज्वल प्रतिबिंब उत्पन्न करता है?

• हाँ - उज्ज्वल प्रतिबिंब के लिए हस्तक्षेप क्रम सीधे फिल्म की मोटाई (फिल्म के अंदर तरंग दैर्ध्य की इकाइयों में) के साथ मापता है।
• नहीं - फिल्म की मोटाई इस बात को प्रभावित नहीं करती कि कौन सा क्रम उज्ज्वल है।
• मोटाई केवल रंग को प्रभावित करती है, संख्यात्मक 'क्रम' को नहीं।

2 · सेट अप

1. thin-film प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। फिल्म का सूचकांक n = 1.33 है (एक साबुन फिल्म की तरह); प्रकाश तरंग दैर्ध्य 550 एनएम है।
2. interference-order रीडआउट सक्षम करें।
3. प्रत्येक परीक्षण के लिए फिल्म की मोटाई निर्धारित करें और bright-reflection हस्तक्षेप क्रम रिकॉर्ड करें।

3 · डेटा एकत्रित करें

आपके तीन परीक्षणों के लिए मोटाई t (x-अक्ष) के विरुद्ध प्लॉट ऑर्डर m (y-अक्ष)। क्या रेखा सीधी है?

4 · विश्लेषण करें

1. एक परीक्षण के लिए, n = 1.33, λ = 550 एनएम का उपयोग करके m = 2 nt/λ - 0.5 की गणना करें। तालिका से तुलना करें.
2. बताएं कि − 0.5 शब्द क्यों दिखाई देता है: फिल्म के सामने से परावर्तित होने वाला प्रकाश अर्ध-तरंगदैर्घ्य चरण बदलाव (उच्च अपवर्तनांक माध्यम से परावर्तित होने) से गुजरता है, जबकि पीछे से परावर्तित होने वाला प्रकाश नहीं होता है - यह विषमता सामान्य integer-order स्थिति को आधे कदम से बदल देती है।

5 · विस्तार

1. साबुन के बुलबुले के रंग लगातार बदलते और घूमते रहते हैं क्योंकि फिल्म की मोटाई उसकी सतह पर अलग-अलग होती है और समय के साथ बदलती रहती है क्योंकि यह सूख जाती है और वाष्पित हो जाती है - अलग-अलग मोटाई किसी भी समय अलग-अलग तरंग दैर्ध्य (रंगों) के लिए bright-reflection स्थिति को संतुष्ट करती है। बताएं कि क्यों एक पूरी तरह से uniform-thickness फिल्म अपनी पूरी सतह पर एक ही समान रंग (या कोई नहीं) दिखाती है।
2. कैमरा लेंस पतली anti-reflective कोटिंग्स का उपयोग करते हैं, जिन्हें इस तरह से इंजीनियर किया गया है कि आगे और पीछे के प्रतिबिंब चयनित तरंग दैर्ध्य (आमतौर पर हरा, आंख का सबसे संवेदनशील रंग) के लिए विनाशकारी रूप से हस्तक्षेप करते हैं, जिससे अवांछित प्रतिबिंब कम हो जाता है। बताएं कि ऐसी कोटिंग्स अक्सर हल्का बैंगनी रंग क्यों दिखाती हैं - दृश्यमान स्पेक्ट्रम के दोनों छोर पर तरंग दैर्ध्य पूरी तरह से रद्द नहीं होते हैं।

इस प्रयोग के पीछे का भौतिकी

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