مثال تداخل الأغشية الرقيقة: الزيت والماء - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

مثال 2--- SECTION: الزيت والماء --- الزيت والماء لاحظت حلقات ملونة في بركة ماء صغيرة، واستنتجت أنه لا بد من وجود طبقة رقيقة من الزيت على سطح الماء. فظهرت مباشرة إلى أسفل نحو البركة، فشاهدت منطقة صفراء مخضرة (λ = 555 nm). فإذا كان معامل الانكسار للزيت 1.45، وللماء 1.33، فما أقل سمك لطبقة الزيت تسبب ظهور هذا اللون؟--- SECTION: 1 تحليل المسألة ورسمها --- 1 تحليل المسألة ورسمها• مثل الغشاء الرقيق والطبقتين: الطبقة التي فوقه والطبقة التي تحته. • ارسم الأشعة مبيناً الانعكاس عن سطح الغشاء العلوي وعن سطحه السفلي. المعلوم λ = 555 nm n_الزيت = 1.45 n_الماء = 1.33 المجهول d = ?--- SECTION: 2 إيجاد الكمية المجهولة --- 2 إيجاد الكمية المجهولة لأن n_هواء < n_الزيت فسيؤدي ذلك إلى اختلاف في الطور بمقدار 180° (انقلاب في الطور) في الانعكاس الأول، ولأن n_الزيت > n_الماء فلن يحدث انقلاب في الطور في الانعكاس الثاني. لذا يحدث انقلاب موجي واحد فقط، ويكون الطول الموجي للضوء في الزيت أقل منه في الهواء. طبق استراتيجية حل المسائل لتكوين المعادلة: ولأنك تريد أقل سمك، فإن m = 0. عوض مستخدماً m = 0 عوض مستخدماً n_الزيت = 1.45 و λ = 555 nm2d = [m + 1/2] (λ / n_الزيت)--- SECTION: دليل الرياضيات --- إجراء العمليات الحسابية باستعمال الأرقام المعنويةd = λ / (4n_الزيت) = 555 nm / (4(1.45)) = 95.7 nm--- SECTION: 3 تقويم الجواب --- 3 تقويم الجواب• هل الوحدات صحيحة؟ إن الإجابة بوحدة nm، وهي صحيحة بالنسبة للسمك. • هل الجواب منطقي؟ إن أقل سمك يكون أقل من طول موجي واحد، والذي يمثل ما يجب أن يكون.--- SECTION: مسائل تدريبية --- مسائل تدريبية--- SECTION: 3 --- 3. ارجع إلى المثال 2، ثم أوجد أقل سمك ممكن للغشاء لتكوين حزمة ضوء منعكسة لونها أحمر (λ = 635 nm).--- SECTION: 4 --- 4. وضع غشاء من فلوريد المغنيسيوم معامل انكساره 1.38 على عدسة زجاجية مطلية بطبقة غير عاكسة معامل انكسارها 1.52. كم يجب أن يكون سمك الغشاء بحيث يمنع انعكاس الضوء الأصفر المخضر؟--- SECTION: 5 --- 5. ما أقل سمك لغشاء صابون معامل انكساره 1.33 ليتداخل عنده ضوء طوله الموجي 521 nm تداخلاً بناءً مع نفسه؟2025 - 1447--- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: تداخل الضوء في طبقة الزيت والماء Description: A diagram illustrating thin film interference. It shows two incident light rays (شعاع 1, شعاع 2) hitting a thin layer of oil (زيت) on top of water (ماء), with air (هواء) above the oil. Ray 1 reflects off the air-oil interface, and Ray 2 reflects off the oil-water interface. The diagram labels the thickness of the oil layer as 'd=?' and provides refractive indices for each medium: n_هواء = 1, n_زيت = 1.45, n_ماء = 1.33. The wavelength of light is given as λ = 555 nm. Table Structure: Headers: N/A Data: The diagram visually represents the setup for calculating the minimum thickness of an oil film causing constructive interference for a specific wavelength of light. Key Values: λ = 555 nm, n_هواء = 1, n_زيت = 1.45, n_ماء = 1.33, d = ? Context: This diagram is crucial for understanding the physical setup and parameters involved in thin film interference, specifically for the example problem of oil on water. It helps visualize the path of light rays and the interfaces where reflections and phase shifts occur.