Номер 8.35, страница 185 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Колебания и волны. Глава 8. Волновая оптика. Интерференция света - номер 8.35, страница 185.

Условие.

8.35. Почему линза, покрытая просветляющей плёнкой, кажется фиолетовой при рассмотрении её в отражённом свете?

Решение.

8.35. Линза, покрытая просветляющей плёнкой, кажется фиолетовой в отражённом свете из-за явления интерференции света. Просветляющее покрытие (антибликовая плёнка) наносится на оптические поверхности для уменьшения отражения света и увеличения его пропускания, что повышает контрастность и яркость изображения.

Принцип действия покрытия основан на гашении световых волн, отражённых от двух поверхностей: внешней (воздух-плёнка) и внутренней (плёнка-стекло). Эти две отражённые волны интерферируют друг с другом. Чтобы они взаимно ослабляли друг друга (деструктивная интерференция), их оптическая разность хода $\Delta$ должна быть равна нечётному числу полуволн.

При нормальном падении света условие минимума отражения имеет вид:

$\Delta = 2dn = (2k+1)\frac{\lambda}{2}$, где $\text{d}$ – толщина плёнки, $\text{n}$ – её показатель преломления, $\lambda$ – длина волны света в вакууме, а $\text{k}$ – целое число (0, 1, 2...).

Обычно толщину плёнки подбирают так, чтобы это условие наилучшим образом выполнялось для света в середине видимого спектра (жёлто-зелёная область, $\lambda \approx 550$ нм), к которому человеческий глаз наиболее чувствителен. В результате отражение света в этой части спектра сводится к минимуму.

Для других длин волн, особенно на краях видимого спектра (в красной и сине-фиолетовой областях), условие гасящей интерференции выполняется хуже, и свет этих длин волн отражается от поверхности линзы значительно сильнее. Смесь отражённых лучей красного и сине-фиолетового цветов воспринимается человеческим глазом как фиолетовый (или пурпурный) цвет.

Ответ: Просветляющая плёнка рассчитана на гашение отражения для света в середине видимого спектра (жёлто-зелёного). Свет на краях спектра (красный и фиолетовый) отражается сильнее, и их смешение в отражённом свете даёт фиолетовый оттенок.