На тонкую плёнку с показателем преломления 1,5, расположенную в воздухе, падает нормально монохроматический свет с длинной волны Лямбда. Определить какой должна быть наименьшая толщина плёнки, чтобы в отражённом свете она казалась тёмной. Какой цвет будет иметь плёнка, если её толщина равна 1,66 • Лямбда
Для того чтобы плёнка в отражённом свете казалась тёмной, необходимо, чтобы при наименьшей толщине происходило полное гашение отражённого света.
Для того чтобы произошло гашение, разность хода между падающими и отражёнными лучами должна быть равна полуцелому числу длин волн в среде плёнки.
Учитывая разность фаз при отражении света от границы сред с различными показателями преломления, получаем формулу:
2 h n cos(α) = (m + 0,5) Лямбда
где h - толщина плёнки, n - показатель преломления плёнки, α - угол падения, m - целое число.
Для максимизации затухания отражённого света, выбираем m = 0. Тогда формула примет вид:
2 h n cos(α) = 0,5 Лямбда
h = Лямбда / (4 n cos(α))
Учитывая, что угол падения равен углу преломления, получим:
h = Лямбда / (4 * n)
Теперь подставим данные: n = 1,5
h = Лямбда / (4 * 1,5) = Лямбда / 6
Таким образом, наименьшая толщина плёнки для полного гашения отражённого света равна длине волны, делённой на 6.
Если толщина плёнки равна 1,66 * Лямбда, то мы можем найти номер цвета, соответствующий этой толщине плёнки, используя формулу:
h = m Лямбда / (2 n), где m - целое число
1,66 Лямбда = m Лямбда / (2 * 1,5)
m = 1,66 * 2 = 3,32
Таким образом, плёнка будет иметь цвет третьего порядка (m = 3) - жёлто-зелёный.