На тонкую мыльную плёнку (n = 1,33) под углом i=30º падает монохроматический свет с длинной волны λ = 0,6 мкм. Определите угол между поверхностями пленки, если расстояние b между нтерференционными полосами в отраженном свете равно 4 мм.
Для решения этой задачи, нужно использовать формулу для определения расстояния между интерференционными полосами в отраженном свете на тонкой пленке.
Формула, которую мы будем использовать:
b = λ/(2 * n * cos(i))
где:
b - расстояние между интерференционными полосами в отраженном свете (4 мм)
λ - длина волны света (0,6 мкм)
n - показатель преломления материала пленки (1,33)
i - угол падения света на пленку (30º)
Давайте подставим все известные значения в формулу и решим ее:
4 мм = 0,6 мкм / (2 * 1,33 * cos(30º))
Сначала посчитаем значение в знаменателе:
cos(30º) ≈ 0,866
Заменим это значение в формуле:
4 мм = 0,6 мкм / (2 * 1,33 * 0,866)
Теперь продолжим решать эту формулу:
4 мм = 0,6 мкм / (2 * 1,33 * 0,866)
Сначала умножим значения в знаменателе:
4 мм = 0,6 мкм / (2,79)
Теперь разделим длину волны на это значение:
4 мм = 0,214 мкм
Теперь давайте найдем угол между поверхностями пленки, используя формулу для определения расстояния между интерференционными полосами на тонкой пленке:
b = λ/(2 * n * cos(θ))
где:
θ - искомый угол между поверхностями пленки
Мы уже знаем значение длины волны λ, показатель преломления n и расстояние между полосами b (4 мм). Подставим все в формулу:
4 мм = 0,6 мкм / (2 * 1,33 * cos(θ))
Теперь давайте решим эту формулу:
4 мм = 0,6 мкм / (2,79 * cos(θ))
Сначала умножим значения в знаменателе:
4 мм = 0,214 мкм / cos(θ)
Теперь разделим длину волны на это значение:
4 мм = 0,214 мкм / cos(θ)
Теперь найдем cos(θ):
cos(θ) ≈ 0,214 мкм / 4 мм
cos(θ) ≈ 0,0535
Теперь найдем θ, применив обратный косинус:
θ = arccos(0,0535)
θ ≈ 89,5º
Ответ: Угол между поверхностями пленки составляет около 89,5º.
Формула, которую мы будем использовать:
b = λ/(2 * n * cos(i))
где:
b - расстояние между интерференционными полосами в отраженном свете (4 мм)
λ - длина волны света (0,6 мкм)
n - показатель преломления материала пленки (1,33)
i - угол падения света на пленку (30º)
Давайте подставим все известные значения в формулу и решим ее:
4 мм = 0,6 мкм / (2 * 1,33 * cos(30º))
Сначала посчитаем значение в знаменателе:
cos(30º) ≈ 0,866
Заменим это значение в формуле:
4 мм = 0,6 мкм / (2 * 1,33 * 0,866)
Теперь продолжим решать эту формулу:
4 мм = 0,6 мкм / (2 * 1,33 * 0,866)
Сначала умножим значения в знаменателе:
4 мм = 0,6 мкм / (2,79)
Теперь разделим длину волны на это значение:
4 мм = 0,214 мкм
Теперь давайте найдем угол между поверхностями пленки, используя формулу для определения расстояния между интерференционными полосами на тонкой пленке:
b = λ/(2 * n * cos(θ))
где:
θ - искомый угол между поверхностями пленки
Мы уже знаем значение длины волны λ, показатель преломления n и расстояние между полосами b (4 мм). Подставим все в формулу:
4 мм = 0,6 мкм / (2 * 1,33 * cos(θ))
Теперь давайте решим эту формулу:
4 мм = 0,6 мкм / (2,79 * cos(θ))
Сначала умножим значения в знаменателе:
4 мм = 0,214 мкм / cos(θ)
Теперь разделим длину волны на это значение:
4 мм = 0,214 мкм / cos(θ)
Теперь найдем cos(θ):
cos(θ) ≈ 0,214 мкм / 4 мм
cos(θ) ≈ 0,0535
Теперь найдем θ, применив обратный косинус:
θ = arccos(0,0535)
θ ≈ 89,5º
Ответ: Угол между поверхностями пленки составляет около 89,5º.