Если находится на плоской прозрачной поверхности тонкая прозрачная пленка, которая имеет толщину 0,396 мкм, то какой
Если находится на плоской прозрачной поверхности тонкая прозрачная пленка, которая имеет толщину 0,396 мкм, то какой цвет будет у этой пленки при ее освещении белым светом под углом 30°? Показатель преломления стекла равен 1,5, а показатель преломления материала пленки...
Okean 2
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать понятие интерференции, которая возникает при прохождении света через прозрачные пленки.Цвет, который мы наблюдаем при прохождении света через тонкую прозрачную пленку, зависит от разности хода фаз световых волн. Эта разность хода фаз возникает из-за разных скоростей распространения света в воздухе и пленке.
Сначала нам необходимо найти разность хода фаз света. Для этого мы можем использовать формулу:
\[ \Delta = 2 \cdot n \cdot d \cdot \cos(\theta) \]
где \(\Delta\) - разность хода фаз, \(n\) - показатель преломления материала пленки, \(d\) - толщина пленки, \(\theta\) - угол падения света на поверхность пленки.
В нашем случае, \(n\) равен показателю преломления материала пленки, \(d\) равно 0,396 мкм (или 0,396 * 10^(-6) м), а \(\theta\) равно 30°.
Теперь мы можем подставить значения в формулу и рассчитать разность хода фаз:
\[ \Delta = 2 \cdot 1,5 \cdot 0,396 \cdot 10^(-6) \cdot \cos(30°) \]
Угол \(\theta\) должен быть в радианах, поэтому нам нужно перевести его из градусов в радианы:
\[ \theta_{\text{рад}} = \frac{\pi}{180} \cdot \theta_{\text{град}} \]
Подставим значения и рассчитаем:
\[ \Delta = 2 \cdot 1,5 \cdot 0,396 \cdot 10^(-6) \cdot \cos\left(\frac{\pi}{180} \cdot 30\right) \]
\[ \Delta \approx 4,35 \cdot 10^(-7) \]
Теперь, зная разность хода фаз, мы можем определить, какой цвет мы увидим при освещении пленки.
Для этого нам нужно знать, какие разности хода фаз соответствуют разным интерференционным максимумам различных цветов при освещении белым светом.
В данном случае, мы можем использовать формулу:
\[ m \cdot \lambda = 2 \cdot n \cdot d \cdot \cos(\theta) \]
где \(m\) - порядок интерференционного максимума, \(\lambda\) - длина волны света соответствующего цвета.
Подставим значения и рассчитаем длину волны света, соответствующего цвету при данной разности хода фаз:
\[ \lambda = \frac{\Delta}{2 \cdot n \cdot d} \]
\[ \lambda = \frac{4,35 \cdot 10^(-7)}{2 \cdot 1,5 \cdot 0,396 \cdot 10^(-6)} \]
\[ \lambda \approx 386 \ \text{нм} \]
Теперь мы можем определить цвет пленки, зная длину волны света.
Видимый спектр света имеет различные цвета, которые соответствуют диапазонам длин волн. Мы можем найти соответствующий цвет для данной длины волны с помощью спектральной таблицы.
Для длины волны 386 нм соответствующий цвет - фиолетовый.
Таким образом, цвет пленки при освещении белым светом под углом 30° будет фиолетовым.