2015-08-13
2371
Наблюдаемое в природе радужное окрашивание тонких пленок (масляные пленки на воде, мыльные пузыри, оксидные пленки на металлах) объясняется интерференцией света, возникающей в результате отражения света от передней и задней поверхностей пленки. На рисунке изображена тонкая плоскопараллельная прозрачная пленка, на которую падают лучи света.
Если на пути этих лучей поставить собирающую линзу, то они будут накладываться в ее фокальной плоскости и давать интерференционную картину, которая определяется их оптической разностью хода 
, где член 
— обусловлен потерей полуволны при отражении света от границы раздела оптически более плотной среды. Если n2>n1, то потеря полуволны произойдет в точке О, и этот член будет со знаком "плюс". Если n2<n1, то потеря полуволны произойдет в точке С, и он будет иметь знак "минус". Пусть тонкая пленка находится в воздухе (n1 = 1). Из рисунка 17.9 видим, что OA=OBsinα;
OB=2htgβ; OC=CB=h/cosβ, где α и β — углы падения и преломления. Из закона преломления найдем, что sinβ=sinα/n2
Получаем 
а) Полосы равного наклона. Интерференционные полосы, возникающие в результате наложения лучей, падающих на плоскопараллельную пленку под одинаковыми углами, называются полосами равного наклона.
б) Полосы равной толщины. Интерференционные полосы на поверхности пленки имеют одинаковую освещенность на всех точках поверхности, соответствующих одинаковым толщинам пленки, и называются полосами равной толщины. Примером полос равной толщины являются кольца Ньютона, которые наблюдаются при отражении света от воздушного зазора, образованного плоскопараллельной пластинкой и соприкасающейся с ней плосковыпуклой линзой с большим радиусом кривизны.
Как для полос равного наклона, так и для полос равной толщины, положения максимумов зависят от λ. Поэтому при освещении монохроматическим светом получается система темных и
ярких полос, а при наблюдении в белом свете интерференционная картина приобретает радужную окраску. Интерференцию можно наблюдать и в проходящем свете, причем в данном случае не происходит потери полуволны. В результате максимумы интерференции в отраженном свете соответствуют минимумам в проходящем и наоборот.
