В какой цвет будет окрашена мыльная пленка, если ее наблюдать в отраженном свете, если на нее падает параллельный пучок белого света под углом 30 градусов, а пленка имеет толщину 367 нм и показатель преломления 1,4?
Исчерпывающий ответ:
Разъяснение: Когда свет падает на тонкую пленку, происходит интерференция, что может вызывать изменение цвета пленки. Интерференция происходит из-за разности хода света в пленке.
Для тонкой пленки разность хода света можно выразить следующей формулой:
2 * n * d * cos(θ) = m * λ
где:
— n — показатель преломления пленки
— d — толщина пленки
— θ — угол падения света
— m — порядок интерференции (целое число)
— λ — длина волны света
В данной задаче значение λ может быть взято равным 587 нм (для желтой цветности света). Требуется найти цвет мыльной пленки, то есть значение m при заданных условиях.
Подставим данные в формулу и найдем значение m:
2 * 1.4 * 367 * cos(30°) = m * 587
При вычислениях получаем:
m ≈ 1.94
Так как m должно быть целым числом, ближайшее целое значение равно 2. Это означает, что наша мыльная пленка будет окрашена вторым порядком интерференции, что обычно соответствует зеленому цвету.
Совет: Для понимания интерференции и определения цвета мыльной пленки можно использовать оптический аппарат с различными пленками разной толщины и понаблюдать за изменением цвета при изменении параметров.
Дополнительное задание: Какой цвет будет иметь мыльная пленка, если ее толщина составляет 487 нм, а показатель преломления равен 1,6? (Длина волны света 587 нм)