4640480671

załamania światła równym 2. Jaka musi być najmniejsza grubość takiej warstwy, zapewniająca w pełni konstruktywną interferencję światła o długości fali 560 nm padającego prostopadle na szkiełka i odbijanego od obu powierzchni warstwy pokrywającej?

36. Na rysunku 36.31 światło o długości fali równej 600 nm pada prostopadle na pięć sektorów struktury wykonanej z przezro

czystego materiału i zawieszonej w powietrzu. Współczynnik załamania światła dla materiału, z jakiego wykonana jest struktura, jest równy 1,5. Na rysunku grubości poszczególnych sektorów' podane są w jednostkach L = 4 jxm. W których sektorach interferencja światła odbitego od ich górnej i dolnej powierzchni będzie w pełni konstruktywna?

i

	i
			3L
\ 1	2 L	1
L		ł LI2	11 i
a)	b)	c)	d) e)

Rys. 36.31. Zadanie 36

37. Chcemy pokryć płaską płytkę szklaną (n = 1,5) przezroczystym materiałem (/? = 1,25) po to, by w wyniku interferencji wyeliminow-ać odbicia światła o długości fali 600 nm. Jaka musi być najmniejsza grubość warstwy pokrywającej, zapewniająca osiągnięcie tego celu? www

38. Na rysunku 36.32 światło pada prostopadle na cztery cienkie warstwy o grubości Podane są współczynniki załamania światła dla materiałów warstw i ośrodków otaczających je z obu stron. Niech X oznacza długość fali światła w powietrzu, a n₂ — współczynnik załamania światła rozważanej warstwy. Weź pod uwagę tylko przechodzące przez warstwę promienie świetlne, które nic doznały odbicia lub doznawały dwukrotnego odbicia, tak jak na rysunku 36.32a. W której z ilustrowanych sytuacji wyrażenie

X

2Ln₂

m

m = 1,2, 3,----

opisuje długość fali światła, którego interferencja po przejściu przez warstwę będzie w pełni konstruktywna?

a)    b)    c)    d)

V

Rys. 36.32. Zadania 38 i 39

39. Z uszkodzonego tankowca do Zatoki Perskiej wycieka ropa naftowa (n = 1,2), tworząc na powierzchni wody (rt = 1,3) wielką plamę, a) Dla jakich długości fali światła widzialnego zaobserwu

jesz najjaśniejsze odbicia (wynikające z konstruktywnej interferencji), patrząc z samolotu prosto w dół na tę plamę ropy, jeżeli jej grubość wynosi 460 nm, a Słońce znajduje się wprost nad tobą? b) Dla jakich długości fali światła widzialnego przechodzącego przez warstwę ropy będziesz obserwował największe natężenie, jeżeli dla odmiany zanurkujesz w wodzie pod wyciekiem? {Wskazówka: Skorzystaj z rys. 36.32a, używając odpowiednich wartości współczynników załamania światła).

40.    Płaska fala monochromatycznego światła pada prostopadle na jednorodną cienką warstwę oleju pokrywającą płytkę szklaną. Długość fali padającego światła można zmieniać w sposób ciągły. Dla światła odbitego obserwuje się w pełni destruktywną interferencję jedynie przy długościach fali 500 nm i 700 nm. Ile wynosi grubość warstwy, jeżeli wiadomo, że współczynnik załamania światła dla oleju wynosi 1,3, a dla szkła 1,5?

41.    Płaska fala monochromatycznego śwdatła pada prostopadle na cienką warstwę oleju pokrywającą płytkę szklaną. Długość fali padającego światła można zmieniać w sposób ciągły. Dla światła odbitego obserwuje się w' pełni destruktywną interferencję jedynie przy długościach fali 500 nm i 700 nm. Współczynnik załamania światła dla szkła w'ynosi 1,5. Pokaż, że współczynnik załamania światła dla oleju musi być mniejszy niż 1.5.

42.    W wyniku odbicia światła o długości fali 600 nm od cienkiej błonki mydlanej znajdującej się w powietrzu powstaje maksimum interferencyjne, a dla światła o długości fali 450 nm — minimum interferencyjne. Ile wynosi grubość tej błonki (zakładając, że jest ona równomiernej grubości), jeżeli jej współczynnik załamania światła n = 1.33?

43.    Na rysunku 36.33 szeroka wiązka światła o długości fali 683 nm pada z góry na wierzchnią płytkę układu tworzonego przez dwie płytki. Płytki, które mają długość 120 mm, stykają się lewymi krawędziami, a między ich prawymi krawędziami znajduje się drucik o średnicy 0,048 mm. Powietrze między płytkami zachowuje się jak cienka warstwa. Ile jasnych prążków dostrzega obserwator, który patrzy na ten układ z góry od strony wierzchniej płytki?.

44.    Na rysunku 36.33 śwńatło białe pada z góry na układ płytek szklanych. Płytki stykają się lewymi krawędziami, a między ich prawymi krawędziami znajduje się drucik o średnicy 0,048 mm; powietrze między płytkami zachowuje się jak cienka warstwa. Obserwator patrzący z góry na układ widzi jasne i ciemne prążki powstające w wyniku interferencji w tej warstwie, a) Czy po lewej stronie., widzi on jasny, czy ciemny prążek? b) Na prawo od tego końca w różnych położeniach dochodzi do destruktywnej interferencji światła o różnych długościach fali. Czy pierwszy ciemny prążek dla światła czerwonego powstaje bliżej, czy dalej od lewej krawędzi układu niż pierwszy niebieski prążek?

światło padające

lilii

drucik

120 mm

Rys. 36.33. Zadania 43 i 44

Zadania

105