Свет в тонкой плёнке создаёт радужные пятна благодаря явлению интерференции. Когда свет падает на тонкую плёнку, например, на мыльный пузырь или экран с тонким слоем масла, часть света отражается от верхней поверхности плёнки, а часть проникает внутрь и затем отражается от нижней поверхности. Эти два луча света могут интерферировать друг с другом, что приводит к усилению или ослаблению интенсивности света в зависимости от условий интерференции.

Основные факторы, влияющие на интерференцию:

Толщина плёнки:

Интерференция зависит от разности пути, который проходят два луча света. Когда толщина плёнки изменяется, изменяется и эта разность пути. Если толщина плёнки постоянна, то для разных длин волн (цветов света) разность путей будет разной. Это приводит к тому, что для некоторых длин волн будет наблюдаться конструктивная интерференция (усиление света), а для других – деструктивная (ослабление света). В результате получаются радужные пятна.

Угол падения света:

Угол падения также влияет на разность путей. При изменении угла падения, меняется путь, пройденный каждым лучом в плёнке. Это значит, что при различных углах будут возникать разные условия для конструктивной и деструктивной интерференции.При больших углах падения лучи света проходят через плёнку под большим углом, что может изменять слоистость и, соответственно, спектр видимых длин волн.Условия интерференции:

Конструктивная интерференция (усиление света):
Базируется на условии ( 2d = m\lambda ), где ( d ) – толщина плёнки, ( m ) – целое число (порядок интерференции), ( \lambda ) – длина волны света. Это приводит к появлению ярких полос.

Деструктивная интерференция (ослабление света):
Основана на условии ( 2d = (m + \frac{1}{2})\lambda ), что приводит к появлению тёмных полос.

Заключение:

Таким образом, радужные пятна в тонкой плёнке являются следствием интерференции света, зависящей от толщины плёнки и угла падения. Изменения этих параметров приводят к тому, что световые волны интерферируют по-разному, создавая разнообразные цвета и узоры, которые мы наблюдаем.