Какова минимальная толщина d мыльной плёнки с показателем преломления n = 1,33, при которой можно увидеть

Тема урока: Интерференция на тонкой плёнке

Пояснение:

Интерференция на тонкой плёнке возникает при сложении двух или более волн, отраженных от верхней и нижней поверхностей плёнки. Для наблюдения интерференционной картины должны выполняться условия конструктивной интерференции.

Для определения минимальной толщины мыльной плёнки с показателем преломления n=1,33, при которой можно увидеть интерференционную картину, воспользуемся условием интерференции в тонкой плёнке:

2d = (m + 1/2)λ/n,

где d - толщина плёнки, m - порядок интерференции, λ - длина волны света, n - показатель преломления.

Минимальная толщина d соответствует m=0, поэтому формула принимает вид:

2d = 1/2λ/n.

Так как наблюдение проводится в отраженном свете, второй слагаемое будет -1, то есть формула запишется так:

2d = -1/2λ/n.

Подставляя значения длины волны λ = 0,6 мкм и показателя преломления n = 1,33, получим:

2d = -1/2 * 0,6 мкм / 1,33.

Решив это уравнение, мы найдем минимальную толщину д мыльной плёнки, при которой можно увидеть интерференционную картину.

Пример:

Задача: Какова минимальная толщина d мыльной плёнки с показателем преломления n = 1,33, при которой можно увидеть интерференционную картину? На плёнку падает свет с длиной волны 0,6 мкм, и наблюдение проводится в отражённом свете.

Решение: Используя формулу 2d = -1/2λ/n и подставляя значения λ = 0,6 мкм и n = 1,33, мы можем вычислить минимальную толщину плёнки:

2d = -1/2 * 0,6 мкм / 1,33

2d = -0,3 мкм / 1,33

d = -0,15 мкм / 1,33

d ≈ -0,112 мкм.

Минимальная толщина мыльной плёнки, при которой можно увидеть интерференционную картину, около -0,112 мкм.

Совет:

Для более лёгкого понимания темы интерференции на тонкой плёнке, полезно ознакомиться с понятиями показателя преломления и длины волны света. Понимание основ этих понятий поможет вам разобраться в процессе интерференции на тонкой плёнке и лучше осознать значимость толщины плёнки для интерференционной картины.

Задание:

Плёнка известной толщины (0,05 мкм) обладает показателем преломления 1,5. Какая длина волны света должна быть использована, чтобы увидеть интерференционную картину на этой плёнке? (Ответ предоставьте в микрометрах)