Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика


§ 125. Объяснение цветов тонких пленок



Pdf көрінісі
бет173/346
Дата19.01.2022
өлшемі6,71 Mb.
#24105
түріУчебник
1   ...   169   170   171   172   173   174   175   176   ...   346
Байланысты:
Ð Ð Ð½Ð Ñ Ð ÐµÑ Ð³ Ð Ð ÐÐ ÐµÐ¼ÐµÐ½Ñ Ð Ñ Ð½Ñ Ð¹ Ñ Ñ ÐµÐ

§ 125. Объяснение цветов тонких пленок. Опираясь на ска-

занное в предыдущем параграфе, мы можем составить себе от-

четливое представление о происхождении цветов тонких пленок.

При освещении прозрачной пленки часть световой волны от-

ражается от передней поверхности, часть от задней, благодаря

чему встречаются волны с некоторой разностью хода. Нетрудно

видеть (рис. 265), что эта разность хода зависит от толщины

пленки, определяющей длину пути волны внутри пленки. В тех

местах пленки, где эта разность хода достигает четного чис-

ла полуволн, обе части волны взаимно усиливают друг друга




Гл. XIII. Интерференция света

323


(максимум), там же, где разность хода выражается нечетным

числом полуволн, имеет место взаимное ослабление (минимум).

Так как пленка в разных местах может иметь разную толщину,

то области максимумов и минимумов дают на ее п о в е р х н о-

с т и картину темных и светлых мест, если опыт производится

Рис. 265. Разность хода (

ABC

,

A





B





C



) двух частей световой



волны, отражающейся от перед-

ней и задней поверхностей тон-

кой пленки, зависит от толщины

пленки в месте отражения

в монохроматическом (одноцвет-

ном) свете, или картину разно-

цветных полос, если применяет-

ся белый свет. Для наблюдения

этой интерференционной карти-

ны надо


р а с с м а т р и в а т ь

п о в е р х н о с т ь

п л е н к и

т. е. а к к о м о д и р о в а т ь глаз

на ее поверхность. Это значит,

что интерференционная карти-

на

локализована



(находится)

вблизи


поверхности

пленки.


В некоторых случаях это можно

обнаружить, перемещая вдоль

поверхности

пленки


миниа-

тюрный приемник света (фо-

тоэлемент или термоэлемент),

соединенный с гальванометром.

Чередующиеся при перемещении фотоприемника максимальные

и минимальные показания гальванометра подтверждают нерав-

номерное распределение освещенности в интерференционном

световом поле около пленки. Картина интерференционных полос

в подобных опытах показывает, каким образом распределены

области одинаковой толщины в пленке, и позволяет в известной

мере судить о виде пленки. Так, рис. 266 показывает, что

пленка имеет вид вертикального клина. Такую пленку можно

изготовить, окунув проволочное кольцо в мыльный раствор и

расположив кольцо вертикально. Под действием силы тяжести

раствор стекает книзу и пленка принимает форму клина, поло-

гого вверху и постепенно расширяющегося книзу (рис. 266, б).

Рассматривая такой клин, освещенный светом Солнца или

проекционного фонаря, мы увидим ряд горизонтальных цветных

полос,

параллельных



ребру

клина.


Полосы

повторяются

в известной последовательности цветов. В монохроматическом

свете (красный светофильтр) получим чередование светлых

(красных) и темных полос той же формы (см. рис. IV на

форзаце). В пленках со случайным распределением толщины

(например, в пленке нефти на поверхности воды) расположение

11*



324

Гл. XIII. Интерференция света

полос максимумов и минимумов имеет прихотливый характер.

Понятна также и

р о л ь у г л а, под которым наблюдается

пленка. В зависимости от направления наблюдения и от угла

падения света на пленку, путь света внутри пленки будет

большим или меньшим, а следовательно, разность хода между

частями волны, отраженными от передней и задней поверхностей

пленки, будет различной.

Рис. 266. Интерференционные полосы (а) в клинообразной пленке (б):

ширина полос уменьшается книзу по мере увеличения толщины плен-

ки; сечение пленки изображено по толщине сильно преувеличенным.

Толщина ее даже внизу не превосходит нескольких микрометров



Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   169   170   171   172   173   174   175   176   ...   346




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет