Utama yang lain

Fizik cahaya

Isi kandungan:

Fizik cahaya
Fizik cahaya

Video: EduwebTV: FIZIK Tingkatan 4 - Pantulan Cahaya 2024, Mungkin

Video: EduwebTV: FIZIK Tingkatan 4 - Pantulan Cahaya 2024, Mungkin
Anonim

Gangguan filem tipis

Kesan gangguan yang dapat dilihat tidak terhad pada geometri celah dua yang digunakan oleh Thomas Young. Fenomena gangguan filem tipis berlaku setiap kali cahaya memantulkan dua permukaan yang dipisahkan oleh jarak yang setanding dengan panjang gelombang. "Filem" antara permukaan boleh menjadi vakum, udara, atau cecair atau pepejal yang lutsinar. Dalam cahaya yang dapat dilihat, kesan gangguan yang ketara dihadkan pada filem dengan ketebalan pada urutan beberapa mikrometer. Contoh biasa ialah filem gelembung sabun. Cahaya yang dipantulkan dari gelembung adalah superposisi dua gelombang - satu memantulkan permukaan depan dan yang kedua memantulkan permukaan belakang. Kedua gelombang yang dipantulkan bertindih di angkasa dan mengganggu. Bergantung pada ketebalan filem sabun, kedua gelombang boleh mengganggu secara konstruktif atau merosakkan. Analisis penuh menunjukkan bahawa, untuk cahaya panjang gelombang tunggal λ, terdapat gangguan konstruktif untuk ketebalan filem yang sama dengan λ / 4, 3λ / 4, 5λ / 4,

dan gangguan merosakkan untuk ketebalan sama dengan λ / 2, λ, 3λ / 2,

Apabila cahaya putih menerangi filem sabun, jalur warna terang diperhatikan kerana panjang gelombang yang berbeza mengalami gangguan yang merosakkan dan dikeluarkan dari pantulan. Cahaya pantulan yang tersisa muncul sebagai warna pelengkap panjang gelombang yang dikeluarkan (contohnya, jika cahaya merah dikeluarkan oleh gangguan yang merosakkan, cahaya yang dipantulkan akan muncul sebagai sian). Lapisan nipis minyak di atas air menghasilkan kesan yang serupa. Secara semula jadi, bulu burung tertentu, termasuk burung merak dan burung kolibri, dan cangkang beberapa kumbang memperlihatkan warna warni, di mana warna pantulan berubah dengan sudut pandangan. Ini disebabkan oleh gangguan gelombang cahaya yang dipantulkan dari struktur berlapis nipis atau susunan batang pantulan biasa. Dengan cara yang serupa, mutiara dan cangkang abalone berwarna warni dari gangguan yang disebabkan oleh pantulan dari pelbagai lapisan nacre. Batu permata seperti opal menunjukkan kesan gangguan yang indah yang timbul daripada penyerakan cahaya dari corak zarah sfera mikroskopik biasa.

Terdapat banyak aplikasi teknologi kesan gangguan dalam cahaya. Lapisan antirefleksi umum pada lensa kamera adalah filem tipis dengan ketebalan dan indeks pembiasan yang dipilih untuk menghasilkan gangguan yang merosakkan pada pantulan untuk cahaya yang dapat dilihat. Lapisan yang lebih khusus, terdiri daripada pelbagai lapisan filem nipis, direka untuk menghantar cahaya hanya dalam jarak panjang gelombang yang sempit dan dengan itu bertindak sebagai penapis panjang gelombang. Lapisan multilayer juga digunakan untuk meningkatkan daya kilas cermin pada teleskop astronomi dan rongga optik laser. Teknik ketepatan interferometri mengukur perubahan kecil dalam jarak relatif dengan memantau pergeseran pinggiran dalam corak gangguan cahaya yang dipantulkan. Sebagai contoh, kelengkungan permukaan dalam komponen optik dipantau ke pecahan panjang gelombang optik dengan kaedah interferometrik.