Скачать или смотреть Интерференция тонких пленок: демонстрация масла на воде, быстро-медленно-быстро, быстро-медленно-...

Интерференция света в физике: путь и разность фаз при отражении через тонкую плёнку и интерференция отражённых волн.

🧠 Доступ к полным курсам физики с видеолекциями и примерами на сайте https://www.zakslabphysics.com/

00:00 Фотографии интерференции в тонкой плёнке: масло на воде. Напоминания о важных результатах: длина волны света в среде, отражение света при переходе от быстрого к медленному, отражение света при переходе от медленного к быстрому.

02:15 Деструктивная интерференция в тонкой плёнке «быстро-медленно-быстро». Это случай, когда свет, проходящий через тонкую плёнку, замедляется в плёнке, а затем снова ускоряется при достижении следующей границы раздела сред. В этом случае первое отражение сдвинуто по фазе, поскольку свет переходит из более быстрой среды в более медленную, но второе отражение не сдвинуто по фазе из-за отражения, поскольку это отражение света при переходе от медленного к быстрому. Мы рассчитываем толщину плёнки, которая приведёт к деструктивной интерференции, и рассматриваем пример деструктивной интерференции для тонкой плёнки масла, плавающего на воде. Мы прокомментируем конкретный вид деструктивной интерференции для этого примера: когда белый свет падает на тонкую плёнку, деструктивно интерферируя с жёлтым светом, центр видимого спектра вырезается, и в отражении преобладают красный и фиолетовый цвета, что приводит к пурпурному отражению от тонкой плёнки.

08:35 Конструктивная интерференция тонкой плёнки (быстро-медленно-быстро). В этом случае действуют те же основные правила: первое отражение сдвинуто по фазе, а второе – нет. Мы рассчитываем толщину тонкой плёнки, приводящую к конструктивной интерференции отражённых лучей. В заключение рассмотрим пример конструктивной интерференции жёлтого света, падающего на тонкую плёнку. Это жёлтая полоса на интерференции тонкой плёнки для масла на воде?

11:42 Деструктивная интерференция тонкой плёнки (быстро-медленно-медленнее). Это случай, когда свет замедляется в плёнке, а затем замедляется ещё сильнее при переходе в следующую среду. В этом случае оба отражения сдвинуты по фазе, поскольку свет переходит из более быстрой среды в более медленную в каждом случае. Мы рассчитываем толщину плёнки, которая приведёт к деструктивной интерференции, и рассматриваем пример деструктивной интерференции жёлтого света, падающего на тонкую плёнку флюорита на кронгласе (типичное просветляющее покрытие объективов камер). Ещё раз отметим, что пурпурный цвет интерференции присутствует при рассмотрении объективов с просветляющими покрытиями.

14:55 Конструктивная интерференция тонкой плёнки при переходе «быстро-медленно-медленнее». Мы рассчитываем толщину тонкой плёнки, вызывающей конструктивную интерференцию при переходе «быстро-медленно-медленнее», и рассматриваем пример минимальной толщины тонкой плёнки, необходимой для конструктивной интерференции жёлтого света для тонкой плёнки флюорита на кронгласе.

16:29 Интерференция ультратонкой плёнки в случае «быстро-медленно-быстро». Мы показываем, что все длины волн света будут интерферировать деструктивно в случае тонкой плёнки, толщина которой существенно меньше длины волн видимого света, при условии, что это переход типа «быстро-медленно-быстро». Мы показываем фотографию плёнки-пузырька непосредственно перед тем, как пузырёк лопнул, и обсуждаем все цветные полосы, где наблюдается деструктивная и конструктивная интерференция тонкой плёнки (включая нашу любимую: пурпурную), но здесь есть и новая особенность. В верхней части пузырька, где плёнка самая тонкая, мы видим только чёрный цвет, потому что плёнка стала существенно тоньше длины волн видимого света. Все отражения интерферируют деструктивно, и через этот участок плёнки мы видим только чёрный фон.