Бородин Виталий, Максимов Станислав
От ранна детска възраст ние сме запознати с невероятните свойства на балона за сапун. И децата винаги гледат с интерес, като сапун балон във въздуха, блестящ с всички цветове на дъгата! И възрастните, понякога нямате нищо против да повдигнете настроението и се появявате отново в детската игра. И сапунените мехурчета могат да бъдат истински изкуство и темата на научните изследвания. Какво случва се със сапунен, когато се окаже от него балон? How. В театъра на сапун балон и привлече такива огромни мехурчета на атракции и дали можем да го направим? Защосапунните мехурчета се пресичат от всички цветове на дъгата? Решихме, че можем с това сортиране, обяснете Физическата природа на сапун балона и може да взриви голям сапунен балон.
Изтегли:
Визуализация:
Общинска образователна институция
"Средно училище" Красноярск № 2 "
Общински район Жирновски, област Волгоград
Изследвания.
Какво, как и защо - ще се справят и обяснят.
Сапунен балон.
Maksimov Stas, на 16 години, степен 11
Глава : Пенковска Татяна Викторовна, \\ t
Учител по физика и информатика Mou "Ksosh №2"
2013
- Значението и целта на научните изследвания.
- Повърхностно напрежение.
- Намеса на светлината в тънки филми.
- Резултати от изследванията.
1. Уместността на темата:
Виж, моят сапунен балон е повече от твоя !!
И аз имам по-красива, виждате как дъгата е препълнена с всички цветове !!!
От ранна детска възраст ние сме запознати с невероятните свойства на балона за сапун. И децата винаги гледат с интерес, като сапун балон във въздуха, блестящ с всички цветове на дъгата! И възрастните, понякога нямате нищо против да повдигнете настроението и се появявате отново в детската игра.
И сапунените мехурчета могат да бъдат истински изкуство и темата на научните изследвания.Какво случва се със сапунен, когато се окаже от него балон?How. В театъра на сапун балон и привлече такива огромни мехурчета на атракции и дали можем да го направим?Защо сапунните мехурчета се пресичат от всички цветове на дъгата? Решихме, че можем с товаразглобяване, обяснете Физическа природа на сапун балон и може да взриви голям сапунен балон
Целта на научните изследвания:
- За да проучите физическото естество на сапун балона, изследвайте явлението на смущенията върху тънки филми, повърхностно напрежение в течности.
- Демонстрация на невероятните свойства на сапун балон и необичайно интересни преживявания със сапунени мехурчета.
Предмет на проучване: Сапун балон
Хипотеза за изследване: 1. Съществува балон, защото водната повърхност има напрежение, което дава еластичност. 2. Оцветяването на дъгата на сапун балона се появява в резултат на светлинна интерференция, отразена от две повърхности на филма.
2. повърхностно напрежение.
Сапун балон - Това е тънък филм от сапунена вода, която образува сферата с пренесена повърхност. Филмът на балон се състои от тънък слой вода, сключен между два слоя сапун, които предпазват водата от бързо изпаряване. Съществува балон, защото водната повърхност има напрежение, което дава еластичност.
Помислете как повърхностното напрежение на течността създава сапунен балон.
Такива сили като тежест, еластичност и триене са поразителни; Ние ги чувстваме директно всеки ден. Но в света около нас света на ежедневните явления има друга сила, върху която обикновено не обръщаме внимание. Тази сила е сравнително малка, но не можем да излеем вода в чаша, не можем да правим нищо с никаква течност, без да действаме, за които ще бъдем обсъдени. Това е силата на повърхностното напрежение.
Силата на повърхностното напрежение - Това е силата, дължаща се на взаимното привличане на течно молекули, насочени към допирателната повърхност.
Действието на силите на повърхностното напрежение води до факта, че течността в равновесие има минимална възможна повърхност. В контакт с течността с други тела течността има повърхност, съответстваща на минимума от нейната повърхностна енергия.
Има много различни методи за определяне на повърхностното напрежение: методът на капката, методът на кафявата рамка, метода на пръстените, метода на капилярните вълни и т.н. По-специално, сапунът е отличен обект за изучаване на повърхностното напрежение. Силата на гравитацията тук на практика не играе ролята, тъй като сапунните филми са изключително тънки и масата им е напълно незначителна. Ето защо основната роля се играе от силите на повърхностното напрежение.
Защо филмът е задължително сапун? Всичко е свързано със структурата на сапун. Сапунът е богат на така наречените повърхностноактивни вещества, краищата на дългите молекули от които са различни по различни начини: единият край е с нетърпение свързан с водната молекула, а другата е безразлична към водата. Следователно, сапунният филм има сложна структура: образуването на сапунния разтвор, тъй като е "подсилен" от честотата на подредените повърхностно активни вещества, включени в сапуна.
Представете си, че по една или друга причина повърхността на течността се увеличава (опъната). Това означава, че определено количество молекули се движи от обема на течността в повърхностния слой. За това, както току-що видяхме, трябва да прекарате външна работа. С други думи, увеличаването на повърхността на течността е придружено от отрицателна работа. Напротив, при рязане на повърхността се извършва положителна работа. Da \u003d -g * ds
Знакът минус показва, че увеличаването на повърхността (DS\u003e 0) е придружено от отрицателна работа. Но работата се извършва поради промени в повърхностната енергия da \u003d -DF, след това коефициентът на повърхностния напрежение g \u003d f / s.
Този коефициент е основната стойност, характеризираща свойствата на повърхността на течността.
Това е особено ясно наблюдавано от експерименти с тънки течни филми.
1. с дължина на проводник 5 cm, якостта на повърхностното напрежение, тъй като динамометърът показва, е около 0.0070 N; Следователно g \u003d 0.004 / 2 * 0.05 \u003d 0.04 n / m
Коефициенти на повърхностни напрежения на някои течности:
Течност Повърхностно напрежение, n / m
Вода 0.0725.
Сапунен разтвор във вода 0,040
Алкохол 0,022.
Етер 0,017.
Меркурий 0,470.
2. Следният прост опит освен това обяснява същността на силите на повърхностното напрежение.
Описаният опит показва, че силите на повърхностното напрежение се появяват в резултат на желанието на течността да намали повърхността му.Трябва да се отбележи, че способността за формиране на такива филма е свързана не само със стойността на коефициента на натоварване, но и с формата на молекули. Сапунтът, например, коефициентът на повърхностно напрежение от два, три пъти по-малък от тази на чистата вода, която обаче не образува стабилни филми. И така, тя е силата на повърхностното напрежение и химическият състав на този филм ни позволява да взривим сапун мехурчета.
Нека да се върнем към сапун мехурчета. Вероятно всички бяха донесени не само за да наблюдават тези изненадващо красиви творения, но и да ги оставят. Те са сферични във форма и могат свободно да се издигат във въздуха. Налягането в балона е по-атмосферно. Прекомерното налягане се дължи на факта, че сапунният филм, който се стреми още повече да намали повърхността си, притиска въздуха в балона и по-малкия негов радиус, толкова по-голямо се оказва прекомерното налягане в балона.
"Сапун балонът, усукан във въздуха, свети от всички нюанси на цветовете, присъщи на околните обекти. Сапун балон, може би, най-изящното чудо на природата! " (Марк Твен)
Можете да обясните цвета на дъгата на сапунените мехурчета въз основа на светлинна интерференция на тънки филми.
3. Светла смущения в тънки филми
В природата често е възможно да се наблюдава оцветяването на тънки филми (маслени филми на вода, сапунени мехурчета, оксидни филми върху метали), в резултат на интерференцията на светлината, отразена от две повърхности на филма.
Лайт за смущения - Преразпределение на интензитета на светлината в резултат на налагането на няколко кохерентни светлинни вълни. Това явление е придружено от редуващи се максимална интензивност на максимум и минимум.
Оставете плоска монохроматична вълна да попадне в равнинен паралелен прозрачен филм с индекс на пречупване на N и дебелина d (за простота, помислете за един лъч). На повърхността на филма в точката на лъча се разделя на две: тя ще бъде частично отразена от горната повърхност на филма и частично предизвикателства. Пречупеният лъч, достигащ до точка С, частично предизвиква във въздуха (N0 \u003d 1) и ще повлияе частично и ще отиде до точката. Филмови лъчи 1 и 2 кохерент. Ако поставят колективния обектив по пътя си, те ще се съобразят в една от точките на фокусна равнина на лещите. В резултат на това възниква модел на смущение, който се определя от оптичната разлика между смущаващи лъчи.
Като се има предвид този случай, законът за пречупване sini \u003d nsin r, получаваме:Δ \u003d k * λ - максимална смущения Δ \u003d (2K + 1) * λ / 2 mmmimism смущения I.e., ако цял брой дължини на вълните са подредени в разликата в хода на светлинния лъч, тогава се наблюдава максималната намеса и се появява в тези места на сапун балон се появява ярък модел на смущение. Тъй като водата за сапун в балон под действието на тежестта се спуска, докато дебелината на филма се променя, и моделът на смущенията в цвета също се движи по повърхността на сапун балон
Интерференция, както е известна, се наблюдава само ако дебелината на двойната филм е по-малка от дължината на инцидентната вълна. Ето защо с лошо осветление или доста дебел повърхностен филм на смущенията на сапун не се наблюдава и сапун балонът тогава да не е цвят.
4. Резултати от изследванията.
И така, направете някои заключения. Нашите хипотези потвърдиха. Наистина ли:
1. Сапунс филм е отличен обект за изучаване на повърхностното напрежение.
2. Сапунът съществува, тъй като повърхността на сапунния разтвор има напрежение, което дава еластичност.
2. Да се \u200b\u200bобясни цвета на дъгата на сапун мехурчета въз основа на светлосмукване на тънки филми.
Всъщност магическите преливания на бои на повърхността на най-тънкия сапун филми дават на физиката възможност да измерват дължината на светлинните вълни и изследването на напрежението на тези нежни филми помага да се проучат законите за действиеi. силите между частиците - тези сили на съединителя, в отсъствието на които в света няма да има нищо друго освен най-добрият прах.
“ Обърнете балона на сапун, "написал великия английски учен Келвин" и го погледнете: можете да направите целия ми живот, като изучавате, без да престанете да извличат уроци по физика от него. "
Необичайно интересни преживявания със сапунени мехурчета.
Знаете ли как да взривите сапун мехурчета? Това не е толкова просто, колкото изглежда. Струваше ми се, че тук нямаше умение, докато не бях убеден в нещо, което разкриваше да издухам големи и красиви мехурчета - вид изкуство, което изисква тренировка.
(Демонстрация на експерименти със сапунени мехурчета).
Литература.
- Аламазов Л. Г., Варлинв А. А., връщаща физика, м.: Наука, 1988
- Гентърстеин Л. Е., Физика 11, М. Минолина, 2009
- Kasyanov V. A., клас 11 - m.: Drop, 2002
- Myakyshev G. Ya., Физика 11, млрд.: Просвещение, 2004
- Shcherbakova Yu. V., забавна физика в уроците и извънкласните дейности, млрд.: Глобус, 2010
- Интернет ресурси:
Повърхностно напрежение,
Сапун балон жизненоважен във въздуха ...
Приложение.
Рецепти на разтвор за сапунени мехурчета.
За да получите трайни сапунени мехурчета, ние предлагаме няколко различни рецепти.
600g вода + 200g течен препарат за ястия + 100г глицерин
600g гореща дестилирана вода + 300g глицерин + 50g перилен препарат в прах + 20 капки амоняк алкохол. (Разтворът трябва да се счупи в продължение на няколко дни, след това трябва да се филтрира и да го постави на хладилника 12 часа преди употреба).
300G вода + 300g течен сапун за миене на ястия + 2h. Захарни лъжици.
4-ва. Клюковете на сапунените чипове се разтварят в 400g топла вода (по-добре е да се запази). Нека стои за една седмица. След това добавете 2h. Захарни лъжици.
За 200 гр. Средства за миене на съдове 600 мл. Вода, 100 ml. Глицерин
Течен сапун или шампоан (по-добри деца) - 0.5 чаши. Вода - 1.5 очила. Захар - 2 чаени лъжички. Хранителна боя - капчица
Първо, прибирайте контейнера за течността, с обем около 1 литър. Изсипете топла вода. Вземете бутилка фея (течност за миене на съдове) и добавете 50-60 грама фея в топла вода. Внимателно и бавно разбъркайте получения разтвор, за да не се бие с пяната. Добавете 30-40 грама конвенционален глицерин, който може да бъде закупен на всяка аптека и да се разбърква внимателно отново. Полученият разтвор вече може да се използва за взривяване на големи сапунени мехурчета.
Добър съвет! Не забравяйте, че решението не трябва да бъде прекалено разпенено. Ако се оформите много пяна на повърхността на решението, просто го извадете с ръката или сместа!
Инструменти
В допълнение към сапунното решение, може да се наложи:
Solominka за разпенване на мехурчета (направете няколко съкращения в коктейлна тръба и ги преместете в страните, за да образувате "цвете")
Пръстени за разпенване на мехурчета с различен диаметър и форма
Механична или електрическа машина за разпенване на мехурчета.
Вълнени ръкавици или ръкавици
Пухкав плод (или килим)
Сапун и Клеенка
Гладка метална плоча
Няколко проводника и рамки под формата на различни геометрични форми
Фуния
Камера
Ето някои забавни преживявания с мехурчета.
Необходимо е бавно да се произвеждат експерименти, внимателно, спокойно. Осветлението трябва да е светло: в противен случай мехурчетата няма да показват рейнбоута си!
1 . Вземете чашата, смесете течния сапун с вода (1 лъжица вода и 3 лъжици течен сапун). Намалете цикъла в сместа. Какво виждаме, когато вземем цикъл? Бавно кървя в цикъла. Какво се случва? Течният сапун може да се простира в много тънък филм. Тя остава в цикъла. Ние взривяваме въздуха, филмът го обгръща и се оказвабалон.
2 . За предпочитане е да се доставя разтвор за сапун мехурчета за няколко часа до хладилника.
Овлажнете работната повърхност. (Повърхност гладко: стъкло, стомана, пластмаса или пластмасова плоча.) Разхлабете сламата в сапун, издухайте балона и внимателно поставете стъклото - тя се оказвакупол.
Навлажнете сламата в сапунния разтвор добре, внимателно изсипете първия купол и се скрийте в сламата - куполът се образува в купола. (повторете 3 пъти) всеки нов купол не трябва да докосва предишния.
Резултат. Всеки следващ балон се осъществява в центъра на предишното и води до увеличаване.
3 . Скокове сапун мехурчета.
Вземете вълнено нещо (шал, течност за сапунени мехурчета (охладени в хладилника), коктейл слама, пинг-понг ракета).
Увийте ракетата с шал. Обърнете топката и се опитайте да го спуснете в ракета. Внимателно се опитайте да накарате топката да скача. Резултат: Сапун балон, без да се променя формата и не избухва, внимателно пада върху ракета и дори скокове!
4 . Можете да похарчите този опит на студен зимен ден, можете да направите тази топка на вълнена плоча на улицата. Тя ще замръзне и ще изглеждакато коледна играчка.
Интересно е да гледате балона, когато тя излезе от топлите помещения на студа: очевидно намалява в обем и, напротив, се колебае, излизайки от студеното помещение в топлина. Причината, разбира се, се намира в компресия и разширяване на въздуха, затворени в балона. Ако, например, в замръзване в - 15 ° C, обемът на балона е 1000 кубични метра. Виж и той влезе в стаята, където температурата е + 15 ° C, тя трябва да се увеличи в количеството приблизително 1000 * 30 * 1/273 \u003d около 110 кубични метра. см.
5 . Рисуване със сапунени мехурчета.
Нека да направим решение (5 супени лъжици Guoshi + 1 супена лъжица сапун + 1 чаена лъжичка вода). По-ниска в сместа с тръба и виси сапун мехурчета в сместа. Вземете лист хартия и внимателно я докоснете до мехурчета, сякаш ги прехвърляте на хартия. Получават се невероятни отпечатъци.
Сапун балон около цветето. Сапунният разтвор се излива в плоча или тава, така че дъното на плочата да бъде покрито със слой от 2 - 3 mm; В средата има цвете или ваза и покрита със стъклена фуния. След това бавно повдига фунията, духа в тясната му тръба, - се образува сапунен балон; Когато този балон достигне достатъчно размери, върнете фунията, вълнуваща балон под нея. Тогава цветето ще бъде подлежало на прозрачна полукръгла капачка от сапунен филм, който се прехвърля с всички цветове на дъгата. Вместо цвете, можете да вземете статулка, увенчана главата си със сапунен балон. За да направите това, е необходимо предварително да се откажете от главата на статуетката малко решение, а след това, когато големият балон вече върви, пронизвайте го и я взривихте малко вътре.
- Цилиндър От сапун филма се оказва между два телени пръстена. За да направите това, обикновен балон с топка се спуска до долния пръстен, след това се нанася навлажен втори пръстен към мехурчето отгоре и се вдига нагоре, разтяга мехурчето, докато се извършва с цилиндричен. Любопитно е, че ако вдигнете горния пръстен до височината, по-голяма от дължината на обиколката на пръстена, цилиндърът се стеснява в половината, на друг - ще се разшири и след това се разделя на два балон.
Трябва да се отбележи, че обичайните идеи за краткостта на сапунените мехурчета не са съвсем правилни: с подходяща обжалване, е възможно да се спаси сапун балон в продължение на цяло число десетилетия. Английският физик Dewar (известен с работата си за втечняване на въздуха) запази сапун мехурчета в специални бутилки, добре защитени от прах, сушене и съцветие; При такива условия той успя да запази някои мехурчета от месеца или повече. Lorenza в Америка успя да запази сапунените мехурчета под стъклена шапка.
За експерименти със сапун мехурчета в студа.
Необходимо е да се подготви шампоан или сапун, разведен в снежна вода, в която се добавя малко количество чист глицерин, и пластмасова тръба от балата с топлина. Мехурчетата са по-лесни за взривяване в затворено студено помещение, тъй като ветровете почти винаги духат.Големите мехурчета лесно се издухат с пластмасова фуния за преливане на течности.
Балон с бавно охлаждане замръзва при около -7 ° С. Коефициентът на повърхностния напрежение на сапунния разтвор леко се увеличава по време на охлаждане до 0 ° С и с допълнително охлаждане под 0 ° С намалява и става равно на нула по време на замразяване. Сферичният филм няма да се свие, въпреки факта, че въздухът вътре в балона е компресиран. Теоретично диаметърът на балон трябва да намалее в процеса на охлаждане до 0 ° С, но върху такава малка сума, която почти тази промяна е много трудна за определяне.
Филмът не е крехък, който изглежда, трябва да има тънка кора на лед. Ако позволите на сапун кристализирания балон да падне на пода, той няма да се счупи, няма да се превърне в пръстен фрагменти, като стъклена топка, колко декориране на коледната елха. Dran ще се появи на него, отделни отломки ще бъдат усукани в тръбата. Филмът не е крехък, той открива пластичност. Пластичността на филма се оказва следствие от неговата малка дебелина.
Ние донасяме във вашето внимание четири забавления с мехурчета за сапун. Първите три експеримента трябва да се извършват при температура от -15 ...- 25 ° C, а последната - при -3 ...- 7 ° C.
Опит 1.
Вземете буркан със сапунен разтвор на силен студ и издухайте балона. Веднага в различни точки на повърхността възникват малки кристали, които бързо растат и накрая се сливат. Веднага след като балонът напълно замръзва, в горната си част, в близост до края на тръбата, се образува дента.
Въздухът в балона и балончето са охладени на дъното, тъй като горната част на балона е по-малко охладена тръба. Кристализацията се разпространява нагоре. По-малко охладен и по-фин (поради подуване на разтвора) горната част на обвивката на мехурчета под действието на атмосферното налягане се молеше. Колкото по-силен е въздухът се охлажда вътре в балона, толкова повече се превръща в пробив.
Опит 2.
Спуснете края на тръбата в сапунния разтвор и след това извадете. В долния край на тръбата ще остане колона с разтвор с височина около 4 mm. Нанесете края на тръбата към повърхността на дланта. Колоната ще намалее значително. Сега издухайте балона, докато се появи цветът на дъгата. Балонът се оказа много тънки стени. Такъв балон се държи в замръзване, характерно: веднага щом замръзне, така че незабавно избухва. Така че вземете замразения балон с много тънки стени никога не успяват.
Дебелината на стената на балона може да се счита за равна на дебелината на мономолекулярния слой. Кристализацията започва в отделни точки на филма. Водните молекули в тези точки трябва да се доближат един до друг и да се установят в конкретен ред. Перестройката в местоположението на водните молекули и относително дебелите филми не води до прекъсване между молекулите на водата и сапун, най-тънките филми се унищожават.
Опит 3.
Две буркани изливат бедността на разтвора за сапун. Добавете няколко капки чист глицерин в един. Сега, от тези решения, един след друг удар два приблизително равен балон и ги поставя върху стъклената плоча. Замразяването на балона с глицерин тече малко по-различно от мехурчето на решението на шампоан: началото се забавя и замразяването е по-бавно. Моля, обърнете внимание: Замразеният балон с разтвор на шампоан се запазва в студа по-дълъг от замръзнал балон с глицерин.
Стените на замразения балон от разтвора на шампоан са монолитна кристална структура. Междуколекулните връзки навсякъде са напълно същите и издръжливи, докато в замразения балон от същия разтвор с глицерин, силните връзки между водните молекули са отслабени. В допълнение, тези връзки са разбити от топлинното движение на глицерол молекулите, така че кристалната решетка бързо се сублимира, което означава, че по-бързо се срутва.
Опит 4.
На слабия замръзване поставете балон. Изчакайте, докато се спука. Повторете опита, за да сте сигурни, че мехурчетата не замръзват, без значение колко се държат в студа. Сега подгответе снежинка. Издърпайте балона и веднага загубите снежинка върху нея. Веднага ще се вмъкне на дъното на балона. На мястото, където снегът спря, ще започне филмовата кристализация. И накрая, целият балон ще замръзне. Ако сложите балон на снега - той също ще замръзне след известно време.
Мехурчетата върху слаб замръзване се охлаждат бавно и в същото време се прехвърлят. Снежанката е центърът на кристализацията. Същият феномен се среща в снега.
Още няколко фантастични експеримента със сапун мехурчета:
- Какво ще отнеме:
Два тънки метални спици или две обрати;
Копринени нишки;
Тел;
Филтърна хартия;
Сапунен разтвор.
Вземете две тънки игли за плетене или две дървени езера с дебелина 4 мм, напрежение между краищата на две копринени нишки. Имате правоъгълна рамка. Към горната пръчка завършете нишката, за да можете да запазите рамката за нея, без да докосвате клоните. По-ниска тази рамка в купа със сапунен разтвор (добре е да се добавят няколко капки глицерол в разтвора). Ако бавно ще повдигнете рамката, върху него се образува тънък сапунен филм.
Между страничните нишки е възможно да се разтегне, без да я дърпа, третата нишка и до средата на тази трета, за да се завърти четвъртата. Те ще бъдат свободни да лежат на сапунен филм. Днес сега е парче филтърна хартия към дъното на филма - между напречната нишка и долния обрат. Долната част на филма ще се пръсне, а горната част незабавно издърпва напречната нишка, полукръг. Сега издърпайте четвъртата нишка: дупката във филма ще бъде под формата на двойна врата (на фигурата, обозначена с номера) Освободете нишката - отново филмът ще вземе напречната нишка с полукръг.
2 . Какво ще отнеме:
Тел;
Дебела гладка пръчка;
Сапунен разтвор.
На кръга в напречното сечение, дебелата гладка пръчка се отрязва от проводника на спиралата; Вземете друго парче тел, което ще бъде оста на тази спирала. Краищата на спиралата са завинтени до краищата на оста.
Ако това тел устройство сега е на сапунния разтвор, той ще управлява прекрасен винтов филм, който се хвърля от всички цветове на дъгата. Само съд със сапунен разтвор трябва да бъде много широк.
За удобство можете да подобрите това устройство, което го прави още по-добре, за да можете да го по-близо и да разпространите спиралите. След това можете да вземете по-малка чаша, а опитът ще изглежда по-ефективно. В нашата фигура се показва, как изглежда такова подобрено устройство.
Какво става:
Филмът за сапун се простира между спиралата и оста под формата на красив преливник винт, разстоянието между завоите, което може да се извърши повече и по-малко.
- Какво ще отнеме:
Две телени пръстени;
Сапунен разтвор;
Тръба.
Попитайте другаря да запазите телените пръстени, така че цилиндричен сапун балон да поеме хоризонтално положение. Ако разстоянието между пръстените не надвишава тристранен диаметър, нашият цилиндър и в тази позиция ще запазят формата му.
Ние въвеждаме сега в тръбата на цилиндъра и издухваме малка топка вътре в нея; Скланям го със светлина. Той пада, не спукване, на цилиндър филм.
Нека другарят ви сега леко наклони цилиндъра, както е показано в нашия чертеж. И ще видите, че една малка топка се плъзга в цилиндъра. Той се плъзга напълно свободно, защото във всяка точка не докосва цилиндъра и между филмите на нашите две мехурчета през цялото време има най-добрият междинно време на въздуха!
Какво става:
Колко лесно плъзга малка купа вътре в цилиндъра, очевидно е забележима, че стените не са в контакт.
5. Какво ще отнеме:
Натриев олеат 20 g;
Дестилирана вода 0.75 l;
Глицерин 0,25 л;
Чиста стъклена бутилка с капацитет 1 l;
Тел пръстен; тръба.
Ако искате да стартирате най-прекрасните сапунени мехурчета, трябва да купите в магазина, където се продават химически реактиви, олейново - кисело копка (натриев олеат).
След това трябва да вземете чиста бутилка и да я напълните с три четвърти с дестилирана вода. След това трябва да излеете във водата 1/40 част от теглото на сателия на олейн-кисел източник; През деня ще се разтвори във вода. След това трябва да се преструвате на бутилката към горния перфектен глицерин и да направите доста разклащайте получената смес. Сега остава да се почисти добре бутилката и да го сложи около седмица на тъмно място. След това чистата течност с сифон трябва да се налива в друг съд и да го съхранява в тъмно хладно място, плътно запушване. Така приготвеното решение може да се съхранява в продължение на години.
Никога не изваждайте течността, оставена след експериментите, обратно в бутилката с решението!
Към пръстен, добре смесен в разтвор, суспендирайте сапун балон. Изтриваме пръста ви, който ще виси отдолу. Сега въвеждаме тръбата към нашия балон и издухвам друга топка в нея: тя ще лежи в нея като ябълка в кошница. За да бъде по-лесно "Apple" и не принуждава "кошницата", те разклащат по-добра тръба, преди да я оставят в бизнеса, - тогава на нашата "ябълка" няма да има опасна капка решение.
Какво става:
Малък сапун балон ще лежи вътре в голям, окачен пръстен.
Тези няколко експеримента, които са описани по-горе, не преследват такива сериозни задачи. Това е просто интересно забавление, което ще ни запознае само с изкуството на духането на сапунени мехурчета. Английският физик гл. Бои в книгата "Сапун мехурчета" описа дълъг брой различни експерименти с тях. Ние се интересуваме от изпратено до тази превъзходна книга, описахме само най-простия опит.
Визуализация:
За да използвате предварителното преглеждане на представянето, създайте профил (сметка) Google и влезте в него:
Бензинът не се смесва с вода. Затова падане, например, в локва на пътя, тя се разпространява върху повърхността му и образува най-тънък филм. Този филм има прекрасна физическа собственост - да създаде такива дъгови картини.
Защо се случва това?
Леки лъчи, попадащи върху бензинов филм, се отделят: част от лъчата се отразява от повърхността на бензиновия филм (границата на въздуха и бензина), а частта преминава през бензиновия слой, идва на границата на бензиновата вода и се отразява от Тази граница (друга част върви дълбоки води, но за нашия въпрос този компонент няма значение).
В резултат на това се получават две отразени греди, а вторият по пътя към окото ни изостава от първия, защото трябваше да преодолее дебелината на филма два пъти. Тези два лъча са насложени един върху друг, в резултат на което в пространството има преразпределение на тяхната енергия. Получените колебания са или укрепени или отслабени. Печалбата възниква, ако пречупената вълна 2 (виж фигура) изостава зад отразената вълна 1 на цяло число дължината на дължините на вълните. Ако втората вълна изостава зад първата дължина на вълната или нечетен брой наполовина, тогава ще има отслабване на светлината.
Това явление се нарича физика. лайт за смущения.
Червеният светлинен лъч, оставяйки точката y, се сгъва от два лъча:
части от лъча 1, които преминават през филма и части от лъча 2,
от външната повърхност.
Xoy Path дължина е многократна дължина на вълната, която пада върху филма светлина,
Ето защо и двата лъча са във фаза и се засилят.
В този случай сините лъчи при тази дебелина на филма
сгънати от антифаза, защото
Разстоянието Xoy не е пропорционално на дължината на вълната.
Резултат - лъчи, сгънати в антифаза
И е угасен: синьото цвят не се отразява от филма.
За да се появят феномен на смущения, две отразени лъчи трябва да бъдат синхронни, последователни, т.е. техните дължини на вълните трябва да бъдат еднакви и фазовото смяна е постоянно (физиците наричат \u200b\u200bтакива вълни кохерентни). Обикновените източници на светлина не са последователни, защото те се състоят от голям брой атомни излъчватели, работещи независимо един от друг и непоследователно. Вълните, отразени от външните и вътрешните повърхности на тънкословото фолио, са кохерентни, защото са части от една и съща светло лъч.
Ако лъчите на светлината имаше една дължина на вълната, това е монохроматично (такъв източник на светлина се нарича монохроматичен), след това изображението на смущенията би изглеждало като редуващи се светли и черни ленти (съответно, интерферентни високи и минимуми). Но слънчевите лъчи са бели, има вълни на целия видим спектър. Ето защо, снимка, която се оказва на бензинов филм от слънчева светлина - многоцветен, ирис.
Факт е, че разликата в хода на лъчите, отразена от филма, зависи от дебелината му. С определена дебелина, максималното състояние е завършено за някаква дължина на вълната, а филмът в отразената светлина ще придобие цвят, съответстващ на тази дължина на вълната. Ако филмът има променлива дебелина, и случаят е случаят с бензинов филм върху водата, интерференционните ленти придобиват цвят на дъгата, тъй като в различни части на филма се извършва максималното състояние за различни дължини на вълните.
Това обаче не означава, че е невъзможно да се наблюдава при филм с еднаква дебелина: в края на краищата ефектът от смущенията се определя не само от дебелината на филма, но и от други фактори, например, ъгъл на падане на светлинния лъч, рефракционен индекс на филма.
Феноменът на светлинна интерференция може да се наблюдава само в тънки филми, чиято дебелина е сравнима с дължината на вълната, която пада върху тях (но задължително повече). В крайна сметка, светлината е количеството радиация с различни дължини на вълните. При преминаване през дебел филм, разликите в преминаването на лъчите ще бъдат много различни и лъчите за отразяване няма да бъдат последователни. Това, разбира се, някои вълни ще бъдат във фаза, а някои - в антифаза, но некохерентните вълни ще бъдат много по-големи, а картината на смущенията просто ще "намаже". Въпреки това, в дебели филми, може да се наблюдава намесата - за това, източникът на светлина трябва да бъде монохроматичен.
Светлината може да се наблюдава не само на бензинови филми върху водата.
Когато нефтените разливи в морето, повърхността на водата е покрита с дъгови разводи - но само в случаите, когато масленият филм е тънък, няма повече микрона дебелина, т.е. мащабът на бедствието е сравнително малък.
Интерференцията причинява преливане на дъгата на повърхността на компактдискове.
Rainbowness на сапунените мехурчета също е резултат от смущения. Дебелината на стената на сапун балон е малко по-голяма от дължината на вълната на видимия спектър. Тъй като дебелината на стената намалява, балонът постепенно променя цвета. С дебелина 230 nm, тя е боядисана в оранжево, при 200 nm - зелено, при 170 nm - синьо. Дебелината на филма се променя нехоогенно, така че има петнист. Когато, поради изпаряване на водата, дебелината на стената на сапун става по-малка от дължината на вълната на видимата светлина, балонът престава да измества дъговите цветя, става почти невидим, преди да се пръсне - това се случва, когато е дебелината на стената около 20-30 nm.
Ya. Geezin.
Откъс от книгата: Gegusin Ya. E. Bubbles. - Dolgoprudny: ID "Intellect", 2014.
Наука и живот // Илюстрация
Схемата, която обяснява появата на черни петна в цветовете на тънкия филм.
Всеки път, когато си спомняте, че сапунените мехурчета, неизменно идва да говорят за техния цвят или по-точно за техните цветове или дори по-точно - за техните цветове. Така че Са. Ya. Marchak в стиховете му е ентусиазиран от размазания на балона:
Светлина като паун опашка,
Какви цветове в него не са!
Лилаво, червено, синьо,
Зелен, жълт цвят.
И малко по-нататък:
Пожари на площада
Играе светла топка.
Тогава в нея свети морето,
Пожарът изгаря в него.
Благодаря на Маршак, може би всеки от нас може да добави собствените си, изтощени не стихове, но проза.
Каква е причината за оцветяването на сапунените мехурчета?
Първоначално, много кратък за историята на проблема. Физиката на XVIII век, предадена през XIX век, наследиха противоречиви идеи за естеството на светлината. Идеите на Нютон за "корпускуларната" светлина са потокът от хипотетични частици - корпускули. Нютон вярваше, че падането на ретината на окото, частиците възбуждат усещането за светлина: малките корпускули създават впечатление за лилав цвят, а корпусът е по-червен. Тези идеи, обясняващи някои модели на светло разпространение, бяха оставени без никакво обяснение на много явления, сред които също беше намесата на светлината.
Мисленето за вълновата природа на светлината беше доведена до грималди, горчив и Гюшес. Италиански физик Francesco Grimaldi, Junior Newton's Junior съвременен, сравнява разпространението на светлината с разпространението на вълни на водата.
Спомнихме се на търна между XVIII и XIX век именно защото по това време един от най-големите физици живееха - Томас Юнг, който обосновава идеите на вълните за светлината, обясни по-специално всякакви смущения. Да, и терминът "смущения" се представи за първи път, когато Юнг.
Това беше човек с несравнимо многостранно запознанства и необоснования кръг от творчески интереси. Но може би най-значимите постижения са свързани с развитието на идеите за вълната на светлината на светлината и, по-специално естеството на фона на смущенията, за цветовете на тънки филми. Френският физик Домений Араго пише за Томас Юнг: "Най-ценното откритие на д-р Юнг, който беше предопределен да разбере името му завинаги, беше вдъхновен от него, изглеждаше много незначителен: онези ярки и светли мехурчета от пяна за сапун, които, Едва разрушаването на ученикът на ученика, става играчка от най-невидимите въздушни движения. "
Давайки почит на стиховете, насладите и историите, обърнете се към физиката, да поговорим за "оптиката на сапун балон". Читателят знае, че разпространението на светлината е процес на вълна и разпространяването на монохроматичната вълна има определена дължина на вълната λ0. Известно е също, че светлинният лъч се отразява от повърхността на двете медийни секции и преминава през тази граница, тя се пречупва. Също така е известно, че така нареченият бял цвят е смес от многоцветни монохроматични лъчи - от червено до виолетово. Дължината на вълната на червения лъч е по-голяма от виолетовото. И накрая, известно е, че когато се движите от празнота към пълнещото вещество, дължината на дължината на вълната, става равна на λ. Стойността на n \u003d λ0 / λ се нарича индекс на пречупване.
Сега ще изпратим при някакъв ъгъл на повърхността на тънък филм с дебелина Н монохроматична светлина, дължината на вълната, в която λ0. Това ще се случи: светлинният лъч ще бъде частично отразен в повърхността на филма и частично, че е обичал под ъгъла на R, ще влезе. На долната повърхност на филма ще се появи същото: пречупване и размисъл. Отразеният Рей ще се върне в горната повърхност, ще отразява и предизвикателства, а някакъв дял ще излезе от филма, където ще се срещне с един от лъчите на инцидента първичен лъч. Това ще се случи в точка С. Точка Това най-вече ни интересува.
В точката има два лъча, родени с един източник, но са преминали различни пътища. За такива лъчи казват "последователни". Тяхната отличителна черта е, че разликата в фазите на техните трептения остава непроменена. Естеството на взаимодействието на тези лъчи в точка С се определя от разликата между преминатите от тях пътеки, преди да дойдат в този момент. Тази разлика на пътеките се нарича оптична разлика в курса δ. От много просто изчисление и определение n \u003d грях i / sin r следва това
Δ \u003d 2hn cos r.
Ние се приближихме до най-значимото постижение на Томас Юнг. Той обърна внимание на факта, че при извършване на състоянието δ \u003d Kλ0 / 2 (k е цяло число), могат да възникнат два значително различни ефекти: ако AK - един номер, вълните ще се укрепят и ако е странно - отслабва, по-точно, изплащайки се един друг.
Аз съм поразил силата на основната идея на механизма на намеса в младши, което много естествено обяснява невероятния експериментален факт: светлината, полагането със светлината, създава тъмнина! Един в друг читател може да изглежда, че в получения резултат нещо неблагоприятно, тъй като появата на тъмнина означава изчезването на енергия и това може да не е очевидно. Всъщност, не означава, тъй като енергията в процеса на смущения не изчезва, тя се преразпределя, а натрупването на две лъчи се увеличават помежду си.
Въз основа на формулата, която определя Δ, можем много да разберем какво се нарича "оптика за сапун балон". Във формулата, с дадена стойност N, дължината на дължината на вълната λ0, дебелината на филма Н и ъгъла R, и, следователно, ъгълът на падане на лъча към филма, който съм свързан. Да предположим, че трябва да падне куп бяла светлина на повърхността на балона, оформен от филма, а различните участъци на повърхността на балончето се срещат под различни ъгли. Това означава, че в условията, при които отразеният лъч се увеличава, лъчите с различни дължини на вълните ще паднат, а различни балончета ще бъдат отстранени чрез различни цветове на дъгата: лилаво, червено, синьо, зелено, жълт цвят. Това може да се случи по друга причина: различните части на мехурния филм променят дебелината си с течение на времето (сега h вече се променя) и затова "тогава морето го осветява, тогава огънят изгаря в него." Ако погледнете отблизо сапун балона, можете ясно да видите течни потоци, които променят цвета му.
След незабележителния брой предшественици и можем да поставим опит в смущенията в сапун филмите в условия, близки до тези, в които има различни участъци от филета на сапун балон. Факт е, че в сапун балон винаги има области, в които течността се движи под влиянието на гравитацията и следователно дебелината на филма се променя и оцветяването му се променя.
Опит. Плосък филм на рамката се намира вертикално. С течение на времето тя придобива формата на клин: в горния разредител, под по-дебел. Неговата картина е последна, многоцветна, променяща се с течение на времето. Платя заедно с течни потоци.
За да завършите историята за оптиката на сапун балон, е необходимо да се каже за черни ивици и петна в цвета на балона. Те са особено ясно видими, когато балонът остане да живее само няколко минути.
Ще се опитаме да разберем физическата причина за появата на черни петна, като си спомним, че обсъждаме оптичната разлика между лъчите в тънък филм δ, ние дефинирахме около една част в взаимодействието на светлината с филм. Този елемент не е много значителен, когато филмът е дебел (h ≥ λ0) и не се пренебрегва, когато филмът е тънък (h<< λ0). Дело в том, что, как оказывается, отражение луча от границ воздух-плёнка и плёнка-воздух происходит так, что оптическая разность хода при этом скачком изменяется на половину длины волны. В соответствующем разделе теоретической оптики это обстоятельство доказывается математически строго. Известны, однако, совсем простые рассуждения английского физика Джорджа Стокса, отчётливо объясняющие это явление. Приведём его рассуждения. Если направление распространения луча, отражённого от границы воздух-плёнка (BD), и луча, преломлённого в ней (ВС), обратить, они должны образовать луч (ВА), равный по интенсивности и направленный противоположно первичному лучу (АВ). Это утверждение справедливо, оно попросту отражает закон сохранения энергии. Обращённые лучи СВ и DB, вообще говоря, могли бы образовать ещё луч (BE). Он, однако, отсутствует, это - экспериментальный факт. Следовательно, в его создание лучи СВ и DB вносят вклад в виде лучей, которые равны по интенсивности, но смещены по отношению друг к другу на половину длины волны и поэтому гасят друг друга. Если к сказанному добавить, что один из этих лучей испытывал отражение от границы воздух-плёнка, а другой - от границы плёнка-воздух, то станет ясно, что происходит дополнительный скачок ∆ = λ0/2 при отражении от границ между воздухом и плёнкой.
Върнете се сега до черни петна и ивици. Ако дебелината на филма е толкова малка, че оптичната разлика на курса, изчислена от загубата на полуобработената, когато отражението на въздуха филма се отразява, то се оказва малко в сравнение с дължината на вълната, само връзката да се определят от факта, че лъчите са изместени на половината от дължината на вълната, т.е. те ще се изложат. И това означава, че се появява черната живопис на филма.
Цялата логика на историята за черни петна на сапун балон може да бъде платена и одобрена от следното. Черно оцветяване Много тънки филми е факт! И, следователно, когато двата лъча от границите на въздушния филм и филмовия въздух между тях трябва да възникнат допълнителна оптична разлика, равна на половината от дължината на вълната. По този начин не е от логиката към експеримента, но от експеримента към логиката. И двата начина са легитимни и допълват взаимно.
Срещнахме идеите, които днес изглеждат почти да кажат, но в началото на XIX век, по време на Томас Юнг, бяха невероятно откровение. В края на краищата, просто мисля: светлината, полагане със светлината, създава тъмнина!
Информация за книгите на Издателската къща "Интелект" - на сайта www.id-intellect.ru
Целта на урока: да се разбере смисъла на концепцията, да му даде определение, помислете за енергийни ефекти, частични съотношения, условията на движение на курса. Да запознае учениците с методите за получаване на последователна вълнова система. Обяснете условията за наблюдение на смущенията на светлината.
Светлината е вълнов поток. Затова трябва да има феномен на смущения, т.е. Получаване на редуващи се максимални и светлинни минимуми. Въпреки това е невъзможно да се получи смущаваща картина с помощта на два независими източника на светлина. Разбери защо? За да получите стабилна смущаваща картина, имаме нужда от съгласувани вълни. Те трябва да имат еднакви дължини и постоянна фаза разлика във всяка точка на пространството, т.е. Бъдете последователни.
Интерференцията на светлинните вълни е добавянето на две кохерентни вълни, в резултат на което се наблюдава амплификация или отслабване на получените светлинни колебания в различни точки на пространството. Кохерентни вълни - вълни, които имат еднаква честота и постоянна фазова разлика във времето. Наблюдавали сте смущаващата картина много пъти, когато се забавлявахме със сапунен балон.
Английският учен Томас Юнг първи стигна до брилянтните мисли за възможността за обяснение на цветовете на тънките филми чрез добавяне на вълни, единият от които се отразява от външната повърхност на филма, а другата е от вътрешната. В този случай се случва намеса на светлинните вълни. Резултатът от смущенията зависи от ъгъла на падане на светлината върху филма, неговата дебелина и дължини на вълните. Увеличаването на светлината ще се случи, ако пречупената вълна изостава от отразената вълна за целочислена дължина на вълната. Ако втората вълна се простира от първата половина на дължината на вълната или нечетен брой наполовина, тогава ще има отслабване на светлината. Английският учен Томас Юнг първи стигна до брилянтните мисли за възможността за обяснение на цветовете на тънките филми чрез добавяне на вълни, единият от които се отразява от външната повърхност на филма, а другата е от вътрешната. В този случай се случва намеса на светлинните вълни. Резултатът от смущенията зависи от ъгъла на падане на светлината върху филма, неговата дебелина и дължини на вълните. Увеличаването на светлината ще се случи, ако пречупената вълна изостава от отразената вълна за целочислена дължина на вълната. Ако втората вълна се простира от първата половина на дължината на вълната или нечетен брой наполовина, тогава ще има отслабване на светлината.
Максимално състояние: ако разликата от две вълнения вълнуващи колебания в тази точка е равна на цяло число на дължини на вълните Δd \u003d k λ, k \u003d 0,1,2,3, ... - вълните ще се укрепят взаимно, Δd е Разликата в реч състоянието на минималното състояние: ако разликата в две вълнения вълнуващи колебания в този момент е нечетният брой полу-подмества ΔD \u003d (2K + 1) λ / 2, k \u003d 0,1,2,3 , ... -олас измамник един друг.
Защо някои сапунени мехурчета имат цвят на дъгата, а други не са? Първо, филмът е безцветен, тъй като има приблизителна дебелина. След това решението постепенно се спуска. Благодарение на различната дебелина на по-ниския удебелен и горен сложен филм, той изглежда цветът на дъгата. Първо, филмът е безцветен, тъй като има приблизителна дебелина. След това решението постепенно се спуска. Благодарение на различната дебелина на по-ниския удебелен и горен сложен филм, той изглежда цветът на дъгата. Съмнение, вяра, прах от живи страсти. Играта на въздушни сапунени мехурчета: дъгата светна, и този е сив и всичко е животът на хората.
Дебелина на сапун балон дебелина, така че нарязането на стената на сапун мехурната стена под формата на тънка линия е необходимо да се увеличи понякога, със същото увеличение на косата ще има дебелина повече от 2 m. Да се \u200b\u200bнамали сапун Балонната стена на сапун балон под формата на тънка линия, необходимо е да се увеличи понякога, със същото увеличение косата ще има дебелина над 2 m. в горната част - иглата, човешка коса, Bacillus и уеб нишка, увеличена 200 пъти. По-долу - Bacillins и дебелина на сапун, увеличен понякога. 1 μ \u003d 0.0001 cm.
Вълните, отразени от външните и вътрешните повърхности на филма, са кохерентни. Те са части от един и същ светлинен лъч. Цаглови вълни от всеки излъчващи атом се разделят от филм от две, а след това тези части се намаляват заедно и се намесват. Разликата в цвета е свързана с разликата в дължината на вълната. Леки лъчи от различни цветове съвпадат с вълните с различна дължина. За взаимно нарастване на вълните се различаваше един от друг дълъг, се изисква различна дебелина на филма. Като Сапун балонът има филм с неравномерна дебелина. Това, когато се осветява с бялата си светлина, се появяват различни цветове. Томас Юнг дойде на първия, който стигна до това заключение. Феноменът на смущенията не само доказва наличието на свойства на вълните в светлината, но също така ви позволява да измервате дължината на светлинната вълна. Феноменът на светлинна интерферен намира разнообразие от практическо приложение. Използването на това явление е възможно да се измери рефракционните индекси и други вещества, да се извършват точни измервания на линейните размери, да се контролира качеството на повърхностите на смилане и полиране.
Задачи са решени в клас 1. Какво обяснява боядисването на дъгата на тънки петролни филми? 2. Защо дебелия слой масло няма ирис в цвят? 3. Възможно ли е да се спазва намесата на светлината от двете повърхности на прозореца на прозореца? 4. Обяснете появата на преливащи се цветовете на повърхността на сапунената балон. 5. В някои точки, кохерентните лъчи идват с оптична разлика в 2 цт. Определете светлината в този момент ще се увеличи или отслабва, ако в него пристигат лилави лъчи с дължина на вълната 400 nm. (Отговор: Укрепване)
Две кохерентни източници на светлина се изпращат до дължината на вълната на екрана 550 nm, давайки интерферентна форма на екрана. Източниците се отстраняват един от другия с 2.2 mm и от екрана до 2.2 m. Определя какво ще се наблюдава на екрана в точката o - охлаждане или получаване на светлина. (Намерете разликата в лъча). Решение: да отговорите на въпроса за задачата, трябва да знаете разликата в хода на лъчите. В този случай оптичната разлика в хода на лъчите е равна на тяхната геометрична разлика (лъчите се разпространяват в един среден въздух): \u003d s 2 d \u003d s 2 OS 1O \u003d L от триъгълника S 1 OS 2 определя S 2 o: s 2 o \u003d l 2 + d2 \u003d l 1+ (d / l) 2. Като се има предвид, че d / l е малък в сравнение с L, можете да използвате формулата с приблизително изчисление (1 ± a 2) \u003d 1 ± 1 / 2A 2): s 2 ° \u003d 1 (1 + 1/2 (d / l) 2), след това \u003d L (1+ 1 / 2D 2 / l 2 - 1) \u003d d2 / 2L; \u003d (2.2 * 10 -3 m) 2/2 * 2.2 m \u003d 1.1 * 10 -6 m. В точката o ще бъде максималната печалба, ако разликата в пътя ще съответства на цяло число на вълни, т.е. k \u003d 1,2,3, .... k \u003d / λ \u003d 2 отговор. В точката за печеленето на светлината (ще има лека лента). Определянето в заключението на урока ще покаже опит върху намесата на звуковите вълни. На демонстрационната маса поставяме звуковия генератор, към който свързвате две еднакви динамика, които служат като звукови източници. На разстояние около 1 m поставяме микрофона и електронния осцилоскоп. Първоначално микрофона имаме на същото разстояние от високоговорителите. Включване на звука, спазвайте сигнала на значителна амплитуда на екрана на осцилоскоп. Чрез преместване на микрофона по линията, успоредна на високоговорителите, наблюдаваме затихването, а след това увеличението на амплитудата на сигнала, което показва прехода на микрофона чрез минималния интерференция и последващия максимум.
Калейдоскопът на цветовете преливащ сапун мехурчета е причинен от сложна структура на светлината и как тя отразява от повърхността на мехурчетата. Бялата светлина се състои от различни цветове, всяка от които се характеризира със собствената дължина на вълната (на фигурата вдясно е показана под формата на вълни с променливи хребети и депресии).
Когато светлината падне върху повърхността, сапун балон, част от светлинните вълни веднага се отразяват. Част от останалите преминава през стената на балона, пречупени в нея и след това се отразява от вътрешната повърхност. Когато тези вълни се появят с вълни, отразени от външната повърхност, техните хребети и депресии не винаги са изградени по същия начин. Ако хребетите и депресиите съвпадат, вълните се увеличават помежду си. Ако хребките и депресиите не съвпадат, вълните се отслабват в феномен, наречен вълновата намеса. В резултат на това на сапунния филм се появява дъга, тъй като дебелината на променливата филм води до образуването на смущения и отражение на светлината под формата на лъчи с различни цветове със собствена дължина на вълната.
Белият лек спектър
Когато бялата светлина преминава през призма (рисуване на текста), има неговото разлагане на седем основни цвята на дъгата: червено, оранжево, жълто, зелено, синьо, синьо и лилаво. Вълните с по-малка дължина се пречупват в големи ъгли, колкото по-дълго. Лилавите лъчи с по-малка дължина на вълната се отклоняват най-силно, докато червените, които имат най-голямата дължина на вълната, се отклоняват по-слаби от други.
Интерференция на масления филм
На масления филм се появяват цветови модели.
На фин масления филм, цветът се оформя в резултат на смущенията на светлината, в зависимост от дебелината на филма и ъгъла, под който светлината пада върху нея (рисуване на дъното). Черният цвят се появява, когато светлите вълни напълно се отказват.
Намеса в сапун балон
Въпреки че горната част на балона сапун има практически постоянна дебелина, нейната повърхностна кривина причинява смущения във всяка точка. Съвпадащи хребети на вълните се повишават взаимно (ляво чертеж); Вълните в антифаза (дясно чертеж) са гасирани.
Зареждане...
