Intervenție subțire a filmelor Harvard Științe naturale Conferință demonstrații
1 Oxford St Cambridge MA 02138 Science Center B-08A (617) 495-5824
introduceți criteriile de căutare în caseta de căutare
Ce arată:
Valurile care se reflectă de pe două suprafețe pot interfera constructiv și distructiv. În acest caz, undele de lumină sunt reflectate de pe suprafețele din față și din spate ale peliculelor subțiri de săpun sau ulei. Interferența produce un model de culori frumoase în lumina albă sau benzi întunecate și luminoase în lumină monocromatică.
Cum functioneaza:
Cele două imagini cele mai dramatice din punct de vedere vizual ale interferenței cu peliculă subțire folosesc fie o peliculă de săpun suspendată în aer de un cadru circular cu diametrul de 19 cm, fie un strat foarte subțire de ulei plutind deasupra apei.
Film de săpun
Demonstrația filmului de săpun este o replicare în direct a experimentului descris și ilustrat în Physical Science Study Committee Physics. 1
Presupuneți o iluminare monocromatică. Lumina reflectată de pe suprafețele din față și din spate a filmului se vede că suferă interferențe constructive și distructive, în funcție de grosimea peliculei de săpun. Reflecția de pe suprafața frontală este așa-numita „reflexie dură” și are ca rezultat o schimbare de fază la 180 °, deoarece lumina se deplasează de la un mediu cu indice de refracție scăzut (aer) la un mediu de refracție mai mare (folie de săpun). Trecând de la săpun la aer, reflexia de pe suprafața din spate este o „reflexie moale” și nu este însoțită de inversarea fazei. Prin urmare, în partea superioară a peliculei de săpun, unde grosimea filmului este mult mai mică decât lungimea de undă a luminii (și, astfel, diferența de traiectorie dintre reflexiile suprafeței frontale și posterioare este mică în comparație cu lungimea de undă), nu se observă nicio peliculă de reflexie. întuneric) datorită anulării celor două valuri.
Folia de săpun crește în grosime spre fund. Astfel, reflexiile din fața și din spatele filmului de săpun suferă treptat schimbări de fază din ce în ce mai mari. De exemplu, în cazul în care grosimea este de 1/4 lungime de undă, calea din pelicula de săpun este cu 1/2 lungime de undă mai mare decât reflexia suprafeței frontale (presupunând o incidență normală), punând cele două reflexii în fază și dând astfel o intensitate maximă a luminii reflectate. Pe măsură ce continuăm să creștem grosimea, fiecare 1/4 lungime de undă crește în grosime ne mutăm dintr-o regiune fără reflexie într-o regiune de reflexie maximă la o reflexie din nou etc.