Какова величина показателя преломления n для тонкой плёнки, если пучок параллельных монохроматических лучей с длиной волны λ=550 нм падает под углом a=20° на плёнку с наименьшей толщиной d=217 нм, при которой отражённые лучи максимально усилены из-за интерференции? Используя данные таблицы 32, выполните следующие задания:

1. Найдите недостающие величины.
2. Начертите ход лучей в тонкой плёнке.
3. Укажите лучи, которые интерферируют.

Данные таблицы:

• λ, нм: 550
• n: ?
• d, нм: 217
• α, град: 20°

Физика 11 класс Интерференция света в тонких пленках показатель преломления тонкая пленка интерференция длина волны угол падения отраженные лучи недостающие величины ход лучей Новый

Для решения задачи о показателе преломления n тонкой плёнки, необходимо использовать условия интерференции для отражённых лучей. В данном случае, мы имеем тонкую плёнку, и нам известны длина волны λ, угол падения α и толщина плёнки d.

Шаг 1: Определение условий интерференции

Интерференция происходит, когда разность оптических путей двух отражённых лучей равна целому числу длин волн. Для тонкой плёнки с показателем преломления n, условия максимума интерференции для отражённых лучей записываются следующим образом:

• Для плёнки с большими показателями преломления (n > n_внешней среды):
• 2nd = (m + 1/2)λ, где m - целое число (для максимума).

Шаг 2: Подстановка значений

В нашем случае, мы знаем, что:

• λ = 550 нм
• d = 217 нм
• α = 20°

Поскольку мы ищем наименьшую толщину плёнки, мы примем m = 0. Подставим известные значения в формулу:

2nd = (0 + 1/2) * 550 нм

2nd = 275 нм

Шаг 3: Выражение для показателя преломления n

Теперь выразим n:

n = 275 нм / (2 * 217 нм) = 275 / 434 = 0.634

Однако, это значение показателя преломления не может быть меньше 1. Это говорит о том, что мы неправильно выбрали m. Необходимо взять m = 1:

2nd = (1 + 1/2) * 550 нм

2nd = 825 нм

Тогда:

n = 825 нм / (2 * 217 нм) = 825 / 434 = 1.90

Шаг 4: Ход лучей в тонкой плёнке

Теперь, когда мы нашли значение n, мы можем нарисовать ход лучей:

• Параллельный пучок света падает на плёнку под углом α = 20°.
• Часть света отражается от верхней границы плёнки, а часть проходит внутрь и отражается от нижней границы.
• Отражённые лучи от верхней и нижней границы будут интерферировать.

Шаг 5: Указание интерферирующих лучей

Интерферируют:

• Луч, отражённый от верхней границы.
• Луч, отражённый от нижней границы.

Таким образом, мы нашли величину показателя преломления n для тонкой плёнки, а также указали, какие лучи интерферируют. Если у вас есть дополнительные вопросы или требуется уточнение, не стесняйтесь спрашивать!