На тонкую пленку с показателем преломления 1,5 расположенную в воздухе, падает нормально монохроматический свет с длиной волны l. Определить, какой должна быть наименьшая толщина пленки, чтобы в отраженном свете она казалась темной. Какой цвет будет иметь пленка, если ее толщина будет 1,66 l?
Первым делом определим наименьшую толщину пленки, при которой она будет казаться темной в отраженном свете. Для этого воспользуемся условием интерференции в тонкой пленке: 2nt = (m + 1/2) * l, где n - показатель преломления пленки, t - ее толщина, m - целое число (индекс интерференции), l - длина волны.
Находясь в воздухе, пленка будет иметь показатель преломления n = 1,5. Подставим значения в формулу:
2 1,5 t = (m + 1/2) * l
Для наименьшей толщины пленки максимальное значение m будет равно 0, так как при максимальном значении m пленка будет казаться темной. Подставим m = 0:
3t = l
t = l / 3
Следовательно, наименьшая толщина пленки должна быть равна одной трети длины волны.
Теперь определим цвет пленки при толщине 1,66 l. Подставим новое значение толщины в формулу:
3 1,5 1,66l = (m + 1/2) * l
4,95l = (m + 1/2) * l
4,95 = m + 1/2
m = 4,45
При m = 4 картина темная, следовательно, при m = 5 картина светлая. Таким образом, при толщине пленки 1,66 l, цвет пленки будет соответствовать 5-ому минимуму интерференции, то есть цвет будет светлым.
Первым делом определим наименьшую толщину пленки, при которой она будет казаться темной в отраженном свете. Для этого воспользуемся условием интерференции в тонкой пленке: 2nt = (m + 1/2) * l, где n - показатель преломления пленки, t - ее толщина, m - целое число (индекс интерференции), l - длина волны.
Находясь в воздухе, пленка будет иметь показатель преломления n = 1,5. Подставим значения в формулу:
2 1,5 t = (m + 1/2) * l
Для наименьшей толщины пленки максимальное значение m будет равно 0, так как при максимальном значении m пленка будет казаться темной. Подставим m = 0:
3t = l
t = l / 3
Следовательно, наименьшая толщина пленки должна быть равна одной трети длины волны.
Теперь определим цвет пленки при толщине 1,66 l. Подставим новое значение толщины в формулу:
3 1,5 1,66l = (m + 1/2) * l
4,95l = (m + 1/2) * l
4,95 = m + 1/2
m = 4,45
При m = 4 картина темная, следовательно, при m = 5 картина светлая. Таким образом, при толщине пленки 1,66 l, цвет пленки будет соответствовать 5-ому минимуму интерференции, то есть цвет будет светлым.