Plonos plėvelės interferencija: muilo burbulai ir aliejaus dėmės

1 · Spėk

Šviesa, atsispindinti nuo abiejų plonos skaidrios plėvelės paviršių (kaip muamo burbulo), interferuoja, gamindama šviesų ar tamsų atspindį, priklausomai nuo plėvelės storio. Ar storesnė plėvelė visada perstumia tai, kuri interferencijos „eilė“ gamina šviesų atspindį?

• Taip — šviesaus atspindžio interferencijos eilė skaluojasi tiesiogiai su plėvelės storiu (bangos ilgio vienetais plėvelės viduje).
• Ne — plėvelės storis neveikia to, kuri eilė yra šviesi.
• Storis veikia tik spalvą, ne skaitinę „eilę“.

2 · Paruošk

1. Atidaryk „Plonos plėvelės interferencija“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Plėvelė turi rodiklį n = 1.33 (kaip muamo plėvelė); šviesos bangos ilgis yra 550 nm.
2. Įjunk interferencijos eilės rodmuo.
3. Nustatyk plėvelės storį kiekvienam bandymui ir užsirašyk šviesaus atspindžio interferencijos eilę.

3 · Rink duomenis

Braišyk eilę m (y ašis) prieš storį t (x ašis) savo trims bandymams. Ar linija tiesi?

4 · Analizuok

1. Vienam bandymui apskaičiuok m = 2nt/λ − 0.5 naudodamas n = 1.33, λ = 550 nm. Palygink su lentele.
2. Paaiškink, kodėl atsiranda −0.5 narys: šviesa, atsispindinti nuo plėvelės PRIEKIO, patiria pusės bangos ilgio fazės šuolį (atsispindėdama nuo aukštesnio rodiklio terpės), o šviesa, atsispindinti nuo GALO, — ne — ši asimetrija perstumia įprastinę sveikosios eilės sąlygą per pusę žingsnio.

5 · Išplėsk

1. Muamo burbulo spalvos nuolat keičiasi ir sūkuriuoja, nes plėvelės storis kinta per jos paviršių ir keičiasi laikui bėgant, jai nutekant ir garuojant — skirtingi storiai tenkina šviesaus atspindžio sąlygą skirtingiems bangų ilgiams (spalvoms) bet kuriuo momentu. Paaiškink, kodėl tobulo vienodo storio plėvelė vietoj to rodytų vieną vienodą spalvą (ar jokios) per visą savo paviršių.
2. Fotoaparatų lęšiai naudoja plonus antirefleksinius dangus, suprojektuotus taip, kad priekio ir galo atspindžiai SILPNINANČIAI interferuotų pasirinktam bangos ilgiui (paprastai žaliai, akies jautriausiai spalvai), minimizuodami nepageidaujamą atspindį. Paaiškink, kodėl tokie dangai dažnai vis tiek rodo silpną violetinį atspalvį — bangų ilgiai matomo spektro kraštuose nėra taip pilnai panaikinti.

Fizika už šio eksperimento

← Grįžti prie eksperimento

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai