Класс!ная физика - всегда рядом Класс!ная физика - викторины Класс!ная физика - для любознательных Техно-шокер Музей открытки 20 века Коты-работы художников

"Что кажется нам чудом, на самом деле таковым не является!" - Симон Стевин
Но, что будет, если кота Шрёдингера засунуть в бутылку Клейна и обмотать всё лентой Мёбиуса?





«Класс!ная физика» - это class-fizika.spb.ru, class-fizika.narod.ru, class-fizika.ru.

 Класс!ная физика   -  YouTube

Оптика. Интерференция света (ч.2) Опыты

ПечатьE-mail


ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ НА МЫЛЬНОМ ПУЗЫРЕ


Мыльный пузырь представляет собой комбинацию мыла с водой, связанных в определенной пропорции и образующих тонкий слой упругой жидкости, внутри которого находится воздух.

Приготовьте мыльный раствор для пузырей следующим образом. Налейте в небольшую миску 1 стакан (250 мл) воды из-под крана и добавьте в воду четверть  стакана (63 мл) жидкости для мытья посуды. Осторожно размешайте жидкость.


Опыт 1

Опустите один конец соломинки в мыльный раствор и подуйте в соломинку. Осторожно: дуйте только от себя, не втягивайте в себя мыльную жидкость. Поставьте миску с пузырями возле источника белого света и понаблюдайте за радужной картиной.

Будут ли полученные результаты зависеть от угла, под которым свет падает на пленку? Поставьте миску в коробку, в которой предварительно проделайте две дырки: одну для падающего света, а другую для обзора.


Опыт 2

Как зависит цветовая картина, возникающая при интерференции, от толщины мыльного пузыря?

Для изменения толщины мыльной пленки  можно призвать на помощь силу тяжести. Окуните в мыльный раствор проволочную петельку. Для проведения опыта вам понадобится какой-нибудь темный экран, например, лист черной бумаги. Достаньте проволочку из раствора и подержите ее вертикально на фоне темного экрана. Понаблюдайте за радужной картинкой, возникающей на пленке. Обратите внимание на то, как будут отличаться цветные узоры в верхней и нижней части пленки. Заметьте, какого цвета будет пленка перед тем, как разорвется.



Интерференция света. Опыты по физике



Будет ли интерференция усиливающей или ослабляющей, зависит от толщины пленки.  Интересно, какова  должны быть толщина  пленки для возникновения усиливающей и ослабляющей интерференции на определенной длине волны?


Опыт 3

Как будет зависеть интерференция от типа источника све­та?

Повторите опыт, используя различные источники света, включая флуоресцентный и солнечный свет.



ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ В ПЛЕНКЕ ЛАКА



Опыт 1

Наполните непрозрачную миску водой примерно на три четверти. Поставьте миску рядом с лампой, но не прямо под ней. Капните на поверхность воды одну каплю бесцветного лака для ногтей.
Включите лампу и установите ее так, чтобы свет падал вертикально вниз. Источник света должен находиться на расстоянии 15 см от поверхности стола.

Медленно двигайте миску с водой по направлению к лампе. Встаньте так, чтобы вы все время могли видеть сверху поверхность воды в миске. Постепенно пододвиньте миску к лампе настолько, чтобы она стояла под самой лампой. Понаблюдайте за тем, как будет меняться цветовая картина, возникающая на тонкой пленке из лака на поверхности воды.

Интерференция света в тонких пленках. Опыты по физике


В результате на поверхности воды в миске будут наблюдаться тонкие цветные полоски в тех местах, где по ней разойдется лак.

Почему?
Капля лака разошлась по воде и образовала очень тонкую и прозрачную пленку на ее поверхности, позволяющую свету проходить насквозь. Белый свет от настольной лампы содержит все длины волн видимого диапазона, т.е. все цвета. При попадании белого света на тонкую прозрачную пленку часть его отражается от внешней границы пленки (волна 1), а часть входит в пленку и затем отражается от ее внутренней границы (волна 2).


Интерференция света в тонких пленках. Опыты по физике



Хотя разница в пройденных расстояниях и не велика, тем не менее, свет, отраженный от внутренней границы, проходит большее расстояние, нежели свет, отражен­ный от внешней границы.

Обе волны отраженного белого света, 1 и 2, имеют меньшую интенсивность, чем падающий свет. Когда две отраженные волны вновь встречаются после отражения, происходит суперпозиция (наложение их друг на друга). Такая суперпозиция возникает в случае, если отдельные отраженные волны фокусируются с помощью линзы. Это и происходит в наших глазах, когда хрусталик глаза фокусирует свет на сетчатке. Наложение одной волны на другую называется интерференцией.

Если отраженные волны совпадают по фазе, происходит усиливающая интерференция. Усиливающая интерференция — наложение двух или более волн, находящихся в одинаковой фазе, которое приводит к возникновению комбинированной волны. Амплитуда новой волны больше амплитуд составляющих ее волн).

Интерференция света в тонких пленках. Оптика. Опыты по физике


Например, если при отражении от пленки интерферируют друг с другом две волны, длины которых соответствуют красному диапазону, эта часть пленки будет иметь красный оттенок. Это происходит потому, что волны красного цвета в этой области имеют гораздо большую амплитуду, а следовательно, и большую интенсивность, чем волны других цветов. При отражении от другой части пленки может происходить усиливающая интерференция волн зеленого цвета; эта часть пленки будет выглядеть зеленой, и т.д. Разные участки тонкой пленки будут окрашены в разные цвета.


Опыт 2

Как полученные результаты будут зависеть от толщины пленки?

Повторите опыт, используя маленький контейнер для воды, например, крышку от бутылки.

Опыт 3

Будет ли влиять на полученные результаты сорт материала, из которого состоит тонкая пленка?

Повторите опыт с использованием разных сортов масла: растительного, детского, моторного.


Опыт 4

Как изменятся полученные результаты, если пленка будет находиться в движении?

С помощью зубочистки осторожно пошевелите пленку на поверхности воды и понаблюдайте за картиной, возникающей при отражении света от нее.



ДЕЛАЕМ РАДУЖНУЮ БУМАГУ


Налей половину миски воды. Аккуратно нанеси одну каплю прозрачного лака для ногтей на поверхность воды — лак растечётся по ней. Погрузи в воду кусочек чёрной бумаги, затем вынь его и подсуши. Поворачивая бумагу, ты увидишь на ней радужные разводы.

Что происходит?
Лак образует на поверхности воды тонкую плёнку. Эта плёнка обволакивает бумагу, и свет, попадая на неё, отражается от слоев лака и образует радужный узор,




Вернуться в «Оглавление»

Источник: Дж. Ванклив "Занимательные опыты по физике"и "200 экспериментов"