Содержание курса

Почвоведение: системный подход

Задача № 55

На мыльную плёнку под углом 45° к её поверхности падает белый свет. Найти минимальную толщину плёнки, чтобы отражённый от неё свет был жёлтого света ( нм). Показатель преломления мыльного раствора равен 1,34. Ответ выразить в мкм и округлить до целых.

Решение

Если плёнка в отражённом свете оказывается окрашенной в жёлтый цвет, то это означает, что для жёлтого цвета выполняется условие интерференционного максимума. Необходимо найти разность хода между лучами 1 и 2. Луч 2 преломляется на границе раздела и перед выходом обратно в воздух проходит плёнку в одном направлении и в обратном. Кроме этого, луч 1 проходит дополнительно расстояние  и теряет дополнительную разность хода, равную половине длины волны, за счёт отражения от оптически более плотной среды. Тогда оптическую разность хода между лучами можно записать в виде:

.

Пусть  – толщина плёнки, тогда из рисунка ,  и для оптической разности хода с учётом закона преломления :

.

По основному тригонометрическому тождеству  или, учитывая закон преломления,

.

Окончательно для оптической разности хода получим:

.

По условию для длины волны жёлтого цвета должно выполняться условие интерференционного максимума:

.

Минимальная толщина плёнки определится из условия равенства нулю порядка интерференционного максимума:

.

Ответ: толщина плёнки 132 мкм.


Следующая страница: 11. Теория относительности
Предыдущая страница: Задача № 54