Dane:
Szukane:
Rozwiązanie:
|
Komentarz nauczyciela - nie jest on częścią rozwiązania zadania! W zadaniu mamy opisaną interferencję na cienkiej warstwie błony bańki mydlanej otoczonej powietrzem. Poniższy rysunek schematycznie obrazuje przyczynę powstającej interferencji (kąt promieni padających jest duży dla zachowania przejrzystości rysunku - analogiczne rozważania można wykonać dla kąta padania 90°).
Współczynnik załamania powietrza jest mniejszy od współczynnika załamania błony bańki mydlanej.
Promienie światła zaznaczone na rysunku podróżują od źródła światła do obserwatora. Promienie docierając do błonki bańki mogą się od niej odbić lub przejść przez nią. W punktach A i B promienie odbijają się zgodnie z prawem odbicia. W punkcie A spotykają się dwa różne promienie światła. Jeżeli promienie tego światła będą w zgodnej fazie to nastąpi ich wzmocnienie, a jeżeli w przeciwnej fazie to wygaszenie. Promień odbity w punkcie A odbija się na granicy ośrodków powietrze-bańka mydlana, co skutkuje zmianą fazy na przeciwną (promień odbija się od ośrodka o większym współczynniku załamania, niż współczynnik załamania ośrodka, w którym się znajduje). Promień odbity w punkcie B odbija się na granicy ośrodków bańka mydlana-powietrze, co nie skutkuje zmianą fazy na przeciwną (promień odbija się od ośrodka o mniejszym współczynniku załamania, niż współczynnik załamania ośrodka, w którym się znajduje). Różnica dróg przebytych przez promienie musi wyrównać różnicę w zmienionej fazie promieni, tak by promienie interferujące w punkcie A były w zgodnej fazie i nastąpiło wzmocnienie światła. |
Istotne jest, że różnica dróg przebytych przez promienie musi wyrównać różnicę w zmienionej fazie promieni. Jeżeli jeden z promieni odbija się od górnej powierzchni błonki bańki mydlanej, a drugi od dolnej powierzchni i oba promienie odbijają się w kierunku prostopadłym do powierzchni, to drugi z promieni przebywa drogę dłuższą. Droga ta jest dłuższa o dwukrotność grubości błony bańki mydlanej (promień podróżuje w głąb błony i z powrotem).
gdzie:
- różnica dróg przebytych przez promienie,
- grubość błonki.
Dla fali odbitej prostopadle od powierzchni błonki wzmocnienie fal opiszemy równaniem:
gdzie:
- długość padającej fali,
- współczynnik załamania ośrodka,
- liczba naturalna określająca kolejne maksima,
Grubość błonki mydlanej będzie miała postać:
Wówczas dla poszczególnych przypadków otrzymujemy, że:
▶ dla mamy:
▶ dla mamy:
Rafał Guzik
Nauczyciel fizyki
Zobacz lekcje, które wyjaśnią temat krok po kroku:
Tutaj pojawi się lista Twoich książek
Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.


