4640480668

grubość L dla każdej wartości m. Przy grubościach pośrednich jasność warstwy jest pośrednia.

Z całkiem wyjątkową sytuacją mamy do czynienia wtedy, gdy warstwa jest tak cienka, że jej grubość L jest dużo mniejsza od długości fali A., np. gdy L < 0, lż.. Wówczas różnica faz między r\ i r₂ związana z różnicą dróg jest bardzo mała i można by przyjąć, że jest wywołana jedynie przez odbicie. Jeżeli warstwa na rysunku 36.12, dla której odbicie powoduje zmianę fazy odpowiadającą połowie długości fali, ma grubość L < 0,1 A., to fazy promieni r\ i r₂ są dokładnie przeciwne i wobec lego warstwa jest ciemna, niezależnie od długości fali, a nawet i od natężenia oświetlającego ją światła. Ta wyjątkowa sytuacja odpowiada wartości m = 0 w równaniu (36.35). Możemy traktować każdą grubość L < 0, U jako najmniejszą grubość określoną przez równanie (36.35), dla której warstwa na rysunku 36.12 jest ciemna. (Każda taka grubość odpowiada m = 0). Kolejna większa grubość warstwy, przy której warstwa jest ciemna, odpowiada wartości m = 1.

Rys. 36.14. Odbicie światła od błonki mydlanej rozpiętej na pionowej pętli. Górna część jest tak cienka, że interferencja światła odbitego od niej jest destruktywna, światło jest wygaszane i ta część błonki jest ciemna. Barwne prążki interferencyjne ozdabiają pozostałą część warstwy, lecz zaburza je cyrkulacja cieczy w warstwie spływającej stopniowo pod działaniem siły grawitacji

Rysunek 36.14 to zdjęcie pionowo ustawionej błonki mydlanej, której grubość wzrasta od góry do dołu w wyniku spływania wody pod działaniem siły grawitacji. Błonka mydlana jest oświetlona jasnym białym światłem, a mimo to jej górna część jest tak cienka, że pozostaje ciemna. W nieco grubszej, środkowej części błonki widzimy prążki (pasma), których barwy zależą przede wszystkim od długości fali, przy których światło odbite interferujc w pełni konstruktywnie (właśnie dla tej grubości błonki). W miarę przechodzenia do dołu błonki (coraz grubszej) prążki stają się stopniowo coraz węższe, a barwy nakładają się na siebie i zanikają.

Mieniące się barwami skrzydła motyla

O powierzchni, której barwy spowodowane są interferencją w cienkich warstwach, mówi się, że mieni się barwami (opalizuje), ponieważ odcienie barw zmieniają się wraz ze zmianą kierunku jej oglądania. Zmienność barw wierzchniej powierzchni skrzydeł motyla modraszka jest wynikiem interferencji w cienkich warstwach. Światło odbijane jest od cienkich wachlarzowatych warstw z przezroczystego podobnego do naskórka materiału na skrzydłach motyla. Warstwy te układają się jak szerokie, płaskie gałęzie na strukturze przypominającej drzewo, rozciągające się prostopadle do skrzydeł motyla.

Przypuśćmy, że spoglądasz dokładnie z góry na te warstwy, a białe światło oświetla również z góry skrzydło motyla. W takiej sytuacji światło odbite od warstw w twoją stronę ulega konstruktywnej interferencji w zakresie niebie-skoziclonej części widma widzialnego. Interferencja światła z dugiego krańca obszaru widzialnego, odpowiadającego barwie żółtej i czerwonej, jest tylko po części konstruktywna i natężenie tych barw jest słabsze. Dlatego też. wierzchnia strona skrzydeł ma przede wszystkim zabarwienie niebieskozielone.

Kiedy spoglądasz na skrzydła motyla z innego kierunku, do twego oka dociera światło odbite od warstw ukośnie w stosunku do światła padającego i konstruktywnej interferencji ulegają fale o długości nieco innej niż te obserwowane wprost z góry. Jeśli więc oglądasz skrzydła w ruchu, to kąt, pod którym je oglądasz, ciągle się zmienia. Zmieniają się też ciągle barwy, które widzisz jako najjaśniejsze — widzisz, jak skrzydła opalizują.

36.7. Interferencja w cienkich warstwach 95