Номер 3, страница 225 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 6. Электромагнитная природа света. Параграф 54. Интерференция и волновые свойства света. Вопросы - номер 3, страница 225.

Условие.

3. Почему при освещении мыльной плёнки жёлтым светом мы не наблюдаем радужной окраски?

Решение.

3. Радужная окраска, наблюдаемая на поверхности мыльной плёнки при обычном дневном освещении, является результатом физического явления, называемого интерференцией света. Белый свет (например, солнечный) на самом деле является совокупностью световых волн разной длины, каждая из которых соответствует определённому цвету в спектре (красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый).

Когда световой луч падает на тонкую мыльную плёнку, часть его отражается от внешней поверхности, а другая часть проходит внутрь плёнки, отражается от её внутренней поверхности и выходит наружу. Эти два отражённых луча, пройдя разное расстояние, накладываются друг на друга. В зависимости от толщины плёнки в конкретной точке и длины волны света, лучи могут либо усиливать друг друга (конструктивная интерференция), либо гасить (деструктивная интерференция).

Мыльная плёнка обычно имеет неравномерную толщину. Поэтому в разных её участках условия для конструктивной интерференции выполняются для разных длин волн. Там, где толщина плёнки подходит для усиления красного света, мы видим красный цвет. В другом месте, с иной толщиной, усиливается синий свет, и мы видим синий цвет. Так, белый свет, падающий на плёнку, разделяется на свои спектральные компоненты, создавая красочную радужную картину.

Если же мы освещаем мыльную плёнку жёлтым светом, то мы используем монохроматический свет, то есть свет, состоящий из волн практически одной длины ($\lambda_{жёлтый}$). В этом свете отсутствуют волны других длин (красной, зелёной, синей и т.д.). Следовательно, интерференция может происходить только для жёлтого света. В результате на плёнке не может возникнуть радужная окраска, так как для этого просто нет других цветов. Вместо этого мы будем наблюдать интерференционную картину, состоящую из чередующихся ярко-жёлтых полос (в местах, где толщина плёнки создаёт условия для конструктивной интерференции жёлтого света) и тёмных полос (где происходит деструктивная интерференция).

Ответ: Радужная окраска возникает из-за разложения белого света в спектр в результате интерференции на плёнке разной толщины. Жёлтый свет является монохроматическим (состоит из волн одной длины), поэтому он не может разложиться на другие цвета. В результате вместо радуги будет видна картина из чередующихся жёлтых и тёмных полос.