التداخل في الأغشية الرقيقة – فقاعات الصابون وبقع الزيت والطلاء المضاد للانعكاس

ماذا تعرض

عندما يسقط الضوء على غشاء شفاف رقيق جدًا، ينعكس جزء منه عن السطح العلوي وجزء عن السطح السفلي. وتقطع الموجة الثانية داخل الغشاء مسارًا إضافيًا مقداره ⁦2nt⁩. كما أن الانعكاس عن وسط معامل انكساره أكبر يقلب الموجة، أي يغيّر طورها بمقدار نصف طول موجي. فإذا التقت الموجتان المنعكستان في الطور نفسه بدا الغشاء لامعًا، وإذا كانتا متعاكستين ألغت إحداهما الأخرى. ولأن الشرط يعتمد على الطول الموجي، يعطي الضوء الأبيض الألوان المتغيرة لفقاعات الصابون وبقع الزيت، ويقلل طلاء ربع الموجة انعكاس النظارات.

طريقة الاستخدام

اختر «الغشاء»: «صابون» أو «زيت على ماء» أو «عدسة مطلية». واضبط «الضوء» على «لون واحد»، ثم حرّك «السُّمك ⁦t⁩» وراقب إطار «الموجتان المنعكستان» والتمثيل البياني ⁦R – t⁩. وانتقل إلى «أبيض» لترى «اللون المرئي بالانعكاس» وشريط الألوان تحت التمثيل البياني. وغيّر «معامل انكسار الغشاء ⁦n⁩»، واضغط «رقّق الغشاء» ليرقّ تدريجيًا، و«سجّل» لإضافة صفوف.

المعاملات القابلة للتغيير

• الغشاء غشاء صابون, زيت على ماء, زجاج مطلي
• الضوء ضوء أبيض, لون واحد
• الطول الموجي ⁦380–750 nm⁩
• معامل انكسار الغشاء ⁦1.2–2.4⁩
• سُمك الغشاء ⁦0–1000 nm⁩
• التمثيل البياني ⁦R⁩ مقابل السُّمك, ⁦R⁩ مقابل الطول الموجي

أسئلة للاستكشاف

1. لماذا يُظهر غشاء الصابون ألوانًا مختلفة في المواضع التي يختلف فيها سُمكه؟
2. ما السُّمك اللازم لطلاء معامل انكساره ⁦n = 1.38⁩ كي يقل انعكاس الضوء الأخضر، ولماذا؟
3. لماذا يبدو غشاء الصابون أسود قبيل انفجاره مباشرة؟