Plānās plēves interference: ziepju burbuļi un eļļas pleķi

1 · Prognozē

Gaisma, atstarodamās no abām plānas caurspīdīgas plēves virsmām (kā ziepju burbuļa), interferē, radot spilgtu vai tumšu atstarojumu atkarībā no plēves biezuma. Vai biezāka plēve vienmēr pārbīda to, kura interferences „kārta” rada spilgtu atstarojumu?

• Jā — interferences kārta spilgtam atstarojumam skalējas tieši ar plēves biezumu (viļņa garuma vienībās plēves iekšienē).
• Nē — plēves biezums neietekmē to, kura kārta ir spilgta.
• Biezums ietekmē tikai krāsu, ne skaitlisku „kārtu”.

2 · Iestati

1. Atver plānās plēves eksperimentu un nospied Atiestatīt. Plēvei ir koeficients n = 1.33 (kā ziepju plēvei); gaismas viļņa garums ir 550 nm.
2. Ieslēdz interferences kārtas rādījumu.
3. Iestati plēves biezumu katram mēģinājumam un ieraksti spilgtā atstarojuma interferences kārtu.

3 · Vāc datus

Zīmē kārtu m (y ass) pret biezumu t (x ass) saviem trim mēģinājumiem. Vai līnija ir taisna?

4 · Analizē

1. Vienam mēģinājumam izrēķini m = 2nt/λ − 0.5 ar n = 1.33, λ = 550 nm. Salīdzini ar tabulu.
2. Izskaidro, kāpēc parādās −0.5 loceklis: gaisma, kas atstarojas no plēves PRIEKŠPUSES, piedzīvo puspusviļņa garuma fāzes nobīdi (atstarodamās no augstāka koeficienta vides), kamēr gaisma, kas atstarojas no AIZPUSES, nē — šī asimetrija pārbīda parasto veselo kārtu nosacījumu par pusi soļa.

5 · Paplašina

1. Ziepju burbuļa krāsas pastāvīgi mainās un virpuļo, tāpēc ka plēves biezums mainās pāri tās virsmai un laika gaitā, tai notekot un iztvaikojot — dažādi biezumi apmierina spilgtā atstarojuma nosacījumu dažādiem viļņa garumiem (krāsām) jebkurā brīdī. Izskaidro, kāpēc perfekti viendabīga biezuma plēve tā vietā rādītu vienu viendabīgu krāsu (vai nevienu) pāri visai savai virsmai.
2. Kameras lēcas izmanto plānus pretatspulguma pārklājumus, izprojektētus tā, lai priekšējās un aizmugurējās atstarojumi VĀDOŠI interferē izvēlētam viļņa garumam (parasti zaļam, acij jūtīgākajai krāsai), minimizējot nevēlamu atstarojumu. Izskaidro, kāpēc šādi pārklājumi bieži tomēr rāda vieglu violetu toni — viļņa garumi redzamā spektra abos galos nav tik pilnīgi anulēti.

Fizika aiz šī eksperimenta

← Atpakaļ pie eksperimenta

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas