Почему белый свет раскладывается в спектр в тонкой пленке

226

305

Посмотреть ответы 2

Ответы на вопрос:

Diana12b

Физика

4,7(73 оценок)

ответ: вообще спектр - это результат представления сложного по форме сигнала в виде суммы простых. например, импульсы прямоугольной форме можно представить в виде суммы синусоидальных сигналов разных частот (в радиотехнике синус - это самый простой сигнал, куда проще прямоугольника). точно так же белый цвет - это результат наложения "простых" цветов (монохроматических), у каждого из которых своя длина волны. поэтому если луч белого света "разложить в спектр", например, призмой или дифракционной решёткой, получится окрашенная в цвета радуги полоска.

но интерференционный спектр несколько отличается от того, который получается при вот таком "настоящем" разложении в спектр на призме или дифракционной решётке. штука в том, что при интерференции какой-то один цвет не выделяется на фоне других, а гасится. интерференция возникает (и лучше всего проявляет себя визуально) на тонких плёнках - например, тонкая плёнка масла или бензина на поверхности воды. всякая граница раздела отражает свет. тонкая плёнка - это две границы раздела: воздух-плёнка и плёнка-подложка (подложкой для бензина на воде служит как раз вода). если тольщина плёнки соизмерима с длиной волны света, то возникает интерференция: световые волны, отражённые от нижней и верхней поверхности плёнки, накладываются друг на друга. но для наблюдателя эти две волны прошли разный путь - одна из них дважды прошла через плёнку, прежде чем отразилась от границы раздела "плёнка-подложка" и попала к нам в глаз, другая отразилась от верхней поверхности плёнки и поэтому прошла меньший путь. это различие в пройденном пути называется "оптическая разность хода". если эта оптическая разность хода оказывается равной целому числу длин волн, то в наш глаз волны в фазе и поэтому интенсивность увеличивается. если разность хода равна полуцелому числу длин волн, то они приходят в противофазе и попросту гасят друг друга. так что эффект зависит от длины волны: при одной и той же плёнке свет одной длины волны усилится, другой - наоборот, станет ниже, подчас упадёт вообще до нуля.

вот так и получается, что интерференционный спектр "выключает" некоторые длины волн из той картинки, которую мы видим. и для белого света, в котром присутствуют волны всех возможных длин, эти пики и впадины отражения довольно плавные: какие-то длины волн, да, усиливаются или убираются полностью, какие-то - лишь не намного. поэтому в интерференционном спектре не получится наблюдать столь же чистые цвета, как в дисперсионном или дифракционном спектре.