Interferenz an dünnen Schichten (Seifenblase)

MikroMax · Anmeldungsdatum: 30.10.2004 Beiträge: 6

Hallo Leute,

ich habe mich mal hier registriert und hoffe auf ein paar sachdienliche Hinweise bei folgendem Problem. Also: ich habe eine Seifenblase mit einem Brechungsindex von 1,33.

- Wie kann ich eine Formel herleiten, mir der ich die Wellenlängen der Farbanteile berechnen kann, die im reflektierten Licht konstruktiv interferieren?

- In welcher Farbe erscheint eine solche Seifenblase (Dicke: 500 nm) im reflektierten Lich? Welcher Farbeindruck würde im Gegensatz dazu entstehen, wenn das Licht nicht reflektiert, sondern quasi durchgeht?

- Wie bekomme ich die Schichtdicken heraus, bei denen die Farben rot (700 nm) und Blaugrün (500 nm) des reflektierten Lichts gleichzeitig verstärkt werden?

Naja, das sind jetzt gleich drei Fragen auf einmal, sachdienliche Antworten wären mir aber wichtig. Also danke schonmal im Voraus!

MfG, Max.

Nikolas

Woher hast du denn diese Fragen? Das ist doch schon über normalem Schulniveau...

MikroMax · Anmeldungsdatum: 30.10.2004 Beiträge: 6

Nein, leider nicht. traurig

Ich will diese Fragen zur Klausurvorbereitung nutzen (sowas in der Richtung wird sicher drankommen).

Nikolas

Aso, ich hatte schon gefürchtet, das wär mal wieder eine Wettbewerbsaufgabe. Dann werd ich's mir mal anschauen.

zu b): Wenn Licht senkrecht auf eine Grenzschicht trifft, wird es nicht gebrochen, sondern geht gerade durch. Das heisst, das reflektierte Licht wird auch weiss sein.

MikroMax · Anmeldungsdatum: 30.10.2004 Beiträge: 6

Nein, keine Sorge - kein Wettbeweb Augenzwinkern

Bei b) habe ich das "senkrecht" sinnloserweise hingeschrieben. Ich will wissen, in welcher Farbe die Seifenblase bei einer Schichtdicke von 500 nm erscheint (bei reflektiertem Licht also) und in welcher Farbe dagegen bei der Betrachtung durchgängigen Lichtes.

Sry, meine Schusseligkeit - hab's oben editiert.

Nikolas

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------ Da stand nie was falsches. Ganz bestimmt nicht.

MikroMax · Anmeldungsdatum: 30.10.2004 Beiträge: 6

Gibt es da (bzgl.) nicht eine allgemeine Formel? Der genaue Winkel ist mir im Grunde egal, es interessiert mich eher allgemein...

Nikolas

Also ich muss mich erstmal für den Blödsinn aus meinem letzten Post entschuldigen. Ich rechne zurzeit vor allem Doppelspalte und da hab ich alles durcheinandergeworfen.

Also noch mal von vorne:
Erstmal ein kleiner link:
[url=http://www.g-o.de/index.php?cmd=focus_detail2&f_id=107&rang=5]
Seifenblasen und Interferenz[/url]

zu a) Licht deren Wellenlänge (in Wasser) die Dicke der Blase teilt, wird konstruktiv interferieren.
Also
nehmen wir mal Licht mit Lambpa L_Luft = 800 nm. In Wasser (hat den gleichen n Wert wie deine Blase, nämlich 4/3) hat es nur noch ein Lambda von L_wasser= L_Luft/n = 600nm.
Also wird es nicht konstruktiv interferien, da es nicht um ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge verschoben wird.
Wäre die Blase 300nm oder allgemein (n+1)*300 ( (n+1)*L_Wasser/2) ) dick, so würde das Licht um eine ganzzahlige Anzahl von Wellenlängen verschoben und würde konstruktiv interferieren. (Dabei immer bedenken, dass das Licht zwei Mal durch diese Blase geht (einmal runter und dann wieder rauf)). Das ist natürlich eine Näherung, da das Licht nicht genau zwei Mal durch die Schicht geht, sondern etwas länger, da es nicht senkrecht durch geht, sondern immer schräg durch die Schicht geht. In der Klausur kannst du dann einfach 'lineare Näherung' daneben schreiben und argumentieren, dass sin(x) = x für x < 1.

zu b) Jetzt ist die Schicht 500 nm dick, eine passende Wellenlänge würde also bei L*_Wasser = 500 nm liegen. (Die eigentlich auch passenden 250nm liegen nicht im sichtbaren Bereich). Das Licht wird also um 2Lambda verschoben. Zur Farbe muss noch die Luftwellenlänge errechnet werden, also L*_Wasser = L*_Luft / n. --> L*_Luft => 667 nm. Welche Farbe das ist, wirst du schnell finden können.

zu c) Rechne dir einfach die Wasserwellenlängen der Farben aus und such dir eine entsprechende Dicke. Das sollte jetzt auch kein Problem mehr sein.

Ich hoffe mal, dass hier stimmt so weit, alle Angaben wie immer ohne Gewehr.

MikroMax · Anmeldungsdatum: 30.10.2004 Beiträge: 6

Wow, danke für die Antworten! Das nutzt mir wirklich viel. Sollte es noch Unklarheiten geben, werde ich mich demnächst nochmal melden. Ansonsten: vielen Dank!

MfG, Max.