Вопрос школьника
При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в красный цвет (λ = 0,65 мкм)? Показатель преломления мыльной воды 1,33
Ответ от учителя
Для того чтобы понять, при какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в красный цвет, нужно использовать формулу для интерференции света в тонких пленках:
2nt = mλ,
где n — показатель преломления пленки, t — ее толщина, m — целое число (номер интерференционной полосы), λ — длина волны света.
Для красного света λ = 0,65 мкм = 650 нм.
Показатель преломления мыльной воды n = 1,33.
Таким образом, формула принимает вид:
2 * 1,33 * t = m * 650 нм.
Для того чтобы отраженные лучи были окрашены в красный цвет, нужно, чтобы разность хода между отраженными лучами была равна половине длины волны:
2nt = (m + 0,5)λ.
Подставляем значения:
2 * 1,33 * t = (m + 0,5) * 650 нм.
Решаем уравнение относительно t:
t = (m + 0,5) * 650 нм / (2 * 1,33) = 0,244 * (m + 0,5) нм.
Таким образом, при толщине пленки t = 0,244 нм, отраженные лучи будут окрашены в красный цвет. Однако, такая толщина практически недостижима, поскольку она меньше длины волны света в 2 раза. Поэтому, в реальности, для наблюдения интерференционных полос на тонких пленках используются толщины, кратные половине длины волны света.
