Для какой длины волны видимого света будет достигнуто наибольшее значение коэффициента отражения, если на стекло
Для какой длины волны видимого света будет достигнуто наибольшее значение коэффициента отражения, если на стекло с показателем преломления 1,70 нанесена пленка толщиной 250 нм и с показателем преломления 1,25?
08.11.2023 07:35
Объяснение: Для того чтобы найти длину волны видимого света, при которой достигается наибольшее значение коэффициента отражения, нам необходимо использовать формулу для коэффициента отражения на границе раздела двух сред:
\[R = \left(\dfrac{n_1 - n_2}{n_1 + n_2}\right)^2\]
где R - коэффициент отражения, \(n_1\) и \(n_2\) - показатели преломления первой и второй среды соответственно.
Задача подразумевает, что на границу стекла толщиной 250 нм с \(n_1 = 1,70\) нанесена пленка с \(n_2 = 1,25\). Нам нужно найти длину волны света, при которой значение коэффициента отражения будет максимальным.
Для этого мы можем применить формулу для толщины пленки:
\[t = \dfrac{\lambda}{2n_2}\]
где t - толщина пленки, \(\lambda\) - длина волны света, \(n_2\) - показатель преломления пленки.
Также, используя полученное значение толщины пленки, мы можем найти значение коэффициента отражения для данной длины волны, используя формулу для коэффициента отражения R на границе раздела двух сред.
Демонстрация: Давайте рассчитаем значение длины волны света, при которой достигается наибольшее значение коэффициента отражения в данной задаче.
Совет: Для более глубокого понимания оптики, рекомендуется ознакомиться с определениями и основными формулами, связанными с преломлением и отражением света.
Практика: Пусть на границе раздела между двумя средами с показателями преломления \(n_1 = 1,5\) и \(n_2 = 1,2\) падает свет с длиной волны 450 нм. Какое значение коэффициента отражения будет иметь свет в этом случае?
Объяснение:
Коэффициент отражения (R) определяет, какая часть света отразится от поверхности, а какая часть будет преломлена. Рассмотрим интерференцию света на пленке. При наложении света с одинаковой амплитудой на две параллельные поверхности пленки происходит интерференция, в результате которой может возникнуть явление усиления или ослабления света.
Для определения максимального значения коэффициента отражения (R_max) удобно использовать формулу тонких пленок:
R_max = (n2 - n1)^2 / (n2 + n1)^2
где n1 и n2 - показатели преломления первого и второго среды соответственно.
Доп. материал:
В данной задаче n1 = 1,25 (воздух) и n2 = 1,70 (стекло). Подставим значения в формулу:
R_max = (1,70 - 1,25)^2 / (1,70 + 1,25)^2
R_max = 0,45^2 / 2,95^2
R_max ≈ 0,0716
Ответ: Для длины волны видимого света будет достигнуто наибольшее значение коэффициента отражения примерно равное 0,0716.
Совет:
Для лучшего понимания темы рекомендуется изучить интерференцию света на тонкой пленке и законы преломления света. Также полезно практиковаться в использовании формулы тонких пленок для различных значений показателей преломления.
Дополнительное упражнение:
Пусть на стекло с показателем преломления 1,50 нанесена пленка толщиной 300 нм и с показателем преломления 1,25. Найдите значение коэффициента отражения для видимого света.