Какова должна быть минимальная толщина плёнки, чтобы максимально ослабить отражённый свет, когда на плёнку под углом
Какова должна быть минимальная толщина плёнки, чтобы максимально ослабить отражённый свет, когда на плёнку под углом падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны 0,6 мкм и показателем преломления n=1,4?
20.12.2023 17:12
Пояснение: Чтобы определить, какая должна быть минимальная толщина плёнки для максимального ослабления отраженного света, мы можем использовать формулу для коэффициента отражения света от плёнки. Формула дана как:
\[ R = \left(\frac{{n_2 - n_1}}{{n_2 + n_1}}\right)^2 \]
где \( R \) - коэффициент отражения, \( n_1 \) - показатель преломления среды, из которой свет падает, и \( n_2 \) - показатель преломления плёнки.
В данной задаче \( n_1 = 1 \) (так как свет падает на плёнку из воздуха) и \( n_2 = 1,4 \) (так как показатель преломления плёнки равен 1,4).
Таким образом, мы можем решить уравнение и найти коэффициент отражения:
\[ R = \left(\frac{{1,4 - 1}}{{1,4 + 1}}\right)^2 = \left(\frac{{0,4}}{{2,4}}\right)^2 = 0,0694 \]
Минимальная толщина плёнки, при которой отражение будет максимально ослаблено, достигается при полной инфразвуковой интерференции, которая соответствует \( R = 0 \). Для этого нужно, чтобы разность хода между отраженными лучами была кратна половине длины волны света. Таким образом, мы можем использовать формулу для разности хода:
\[ 2t = \frac{{\lambda}}{{2n_2}} \]
где \( t \) - толщина плёнки и \( \lambda \) - длина волны света.
Подставив значения, получим:
\[ 2t = \frac{{0,6 \cdot 10^{-6}}}{{2 \cdot 1,4}} = 0,214 \cdot 10^{-6} \]
\[ t = 0,107 \cdot 10^{-6} \]
Таким образом, минимальная толщина плёнки составляет 0,107 нм.
Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется ознакомиться с понятиями радиационного спектра, коэффициента отражения и интерференции света. Также полезным будет изучение законов Френеля для падающего, прошедшего и отраженного света.
Задание для закрепления: У нас есть плёнка с показателем преломления \( n = 1,6 \). Какая должна быть минимальная толщина плёнки, чтобы максимально ослабить отражённый свет с длиной волны 0,5 мкм?