Лабораторная работа

Наблюдение интерференции и дифракции света (мыльная пленка)

Цель работы: экспериментально изучить явление интерференции и дифракции.
Оборудование: электрическая лампа с прямой нитью накала (одна на класс), стакан с раствором мыла, кольцо проволочное с ручкой диаметром 30 мм.
Контрольные вопросы: 1) Почему на мыльной пленке появляются цветные полосы?
2) Почему полосы расположены горизонтально?
3) Почему полосы постепенно "сползают" вниз
4) Что изменится, если использовать светофильтр?
5) Почему, прежде чем лопнуть, пленка приобретает темный свет?


Появление светлых и темных полос на пленке объясняется интерференцией световых волн, отраженных от ее поверхностей. Оптическая разность хода этих волн равна удвоенной толщине пленки, помноженной на показатель преломления воды.

Расположение пленки вертикальное, поэтому она имеет клинообразную форму, а значит разность хода световых волн в верхних ее частях будет меньше, чем в нижних. В тех местах пленки, где разность хода равна четному числу полуволн, наблюдаются светлые полосы, а при нечетном числе полуволн – темные полосы.

Так как линии равной толщины в пленке расположены горизонтально, то и интерференционные полосы имеют горизонтальное расположение. По мере увеличения толщины пленки ширина цветных полос уменьшается.

При освещении пленки белым светом, светлые полосы окрашиваются в спектральные цвета: сверху они имеют синий, а внизу – красный цвет. Это объясняется тем, что положение светлых полос зависит от длины волны падающего света.
Возможно, сверху, под действием силы тяжести пленка становится тоньше и появляются цвета побежалости.