Какова должна быть минимальная толщина пленки в нанометрах для создания зеленого оттенка при отражении солнечных лучей

  • 36
Какова должна быть минимальная толщина пленки в нанометрах для создания зеленого оттенка при отражении солнечных лучей под углом 30°? Длина волны зеленого цвета составляет 0,53 микрометра. Показатель преломления пленки равен 1,42. Пожалуйста, приведите подробное решение.
Мартышка
70
Для решения этой задачи нам потребуется использовать уравнение тонкой пленки, которое связывает толщину пленки, показатель преломления и длину волны. В данном случае мы знаем длину волны зеленого цвета (0,53 мкм), угол падения солнечных лучей (30°) и показатель преломления пленки (1,42). Наша задача - найти минимальную толщину пленки.

Уравнение тонкой пленки имеет вид:
\[2nt\cos(\theta) = m\lambda\]
где:
n - показатель преломления пленки,
t - толщина пленки,
\(\theta\) - угол падения лучей,
m - целое число,
\(\lambda\) - длина волны.

Мы знаем все значения, кроме толщины пленки. Подставим известные значения в уравнение и решим его относительно t:

\[2 \cdot 1,42 \cdot t \cdot \cos(30°) = 1 \cdot 0,53 \cdot 10^{-6} м\]

Угол в уравнении должен быть в радианах, так что переведем угол 30° в радианы:
\(\theta_{\text{рад}} = 30° \cdot \frac{\pi}{180°} \approx 0,5236 \) радиан

Теперь можем решить уравнение:
\[2 \cdot 1,42 \cdot t \cdot \cos(0,5236) = 0,53 \cdot 10^{-6}\]

Раскроем угол в косинусе:
\[2 \cdot 1,42 \cdot t \cdot 0,866 = 0,53 \cdot 10^{-6}\]

Выразим t:
\[t = \frac{0,53 \cdot 10^{-6}}{2 \cdot 1,42 \cdot 0,866}\]

Рассчитаем значение:
\[t ≈ 2,89 \cdot 10^{-7} м = 0,289 \ нм\]

Таким образом, минимальная толщина пленки для создания зеленого оттенка при отражении солнечных лучей под углом 30° составляет приблизительно 0,289 нм.