Какое будет цветовое явление при прохождении белого света через тонкую прозрачную пленку толщиной 0,396

При прохождении белого света через тонкую прозрачную пленку может наблюдаться явление интерференции. Интерференция - это явление, которое происходит, когда две или более волн встречаются друг с другом и создают результирующую волну. В данной задаче мы можем наблюдать интерференцию из-за отражения света от верхней и нижней поверхностей пленки.

Для начала, определим разность хода между двумя лучами света, отраженными от верхней и нижней поверхностей пленки. Эта разность хода зависит от толщины пленки и показателя преломления пленки и окружающей среды.

Разность хода выразится следующим образом:

\[\Delta x = 2n \cdot d \cdot \cos(\theta)\]

где \(\Delta x\) - разность хода, \(n\) - показатель преломления пленки, \(d\) - толщина пленки, \(\theta\) - угол между падающим лучом света и нормалью к поверхности пленки.

В данной задаче нам даны следующие значения: \(d = 0.396\) мкм, \(n = 1.5\) и \(\theta = 30°\). Давайте подставим значения и вычислим разность хода:

\[\Delta x = 2 \cdot 1.5 \cdot 0.396 \cdot \cos(30°)\]

Чтобы дальше упростить выражение, заменим угол \(\cos(30°)\) на его числовое значение, равное \(\frac{\sqrt{3}}{2}\):

\[\Delta x = 2 \cdot 1.5 \cdot 0.396 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}\]

Теперь можем рассчитать значение разности хода:

\[\Delta x \approx 0.594 \cdot \sqrt{3} \cdot 0.396 \approx 0.324 \ мкм\]

Теперь белый свет содержит все цвета видимого спектра, и каждый цвет имеет свою длину волны. В результате интерференции света разных длин волн может изменяться видимый цвет. Для того чтобы определить изменение цвета, мы можем использовать формулу, которая связывает разность хода со сдвигом цвета:

\[\Delta x = (m + \frac{1}{2}) \cdot \lambda\]

где \(m\) - порядок интерференционной полосы, \(\lambda\) - длина волны света.

Давайте посмотрим на порядок интерференционной полосы. Для этого нам нужно знать, сколько световых полос проходит через разность хода \(\Delta x\). Мы можем выразить порядок полосы \(m\) следующим образом:

\[m = \frac{\Delta x}{\lambda} - \frac{1}{2}\]

Однако, в данной задаче нас интересует изменение цвета, а не конкретный порядок интерференционной полосы. Так как мы имеем дело с белым светом, который содержит все цвета спектра, мы можем посмотреть, при каких значениях разности хода будет наблюдаться изменение цвета.

Обычно, изменение цвета происходит, когда разность хода становится сопоставимой с длинами волн света, то есть:

\[\Delta x \approx m \cdot \lambda\]

Так как разность хода в данной задаче равна примерно 0.324 мкм, мы можем сравнить ее со значениями длин волн видимого света:

Красный свет имеет длину волны примерно 0.65 мкм.
Синий свет имеет длину волны примерно 0.45 мкм.

Таким образом, разность хода составляет около половины длины волны красного света, что означает, что при интерференции будет наблюдаться изменение цвета. В данном случае мы можем ожидать, что при прохождении белого света через тонкую прозрачную пленку будет наблюдаться интерференционная полоса красного цвета.