题目
一油轮漏出的油 (折射率 n1=1.20 )污染了某海域 , 在海水 ( n2 =1.30 )表面形成一层薄薄的油污。求: (1) 如果太阳正位于海域上空 , 一直升飞机的驾驶员从机上向下观察 , 他所正对的油层厚度为 460nm ,则他将观察到油层呈什么颜色 ? (2) 如果一潜水员潜入该区域水下 ,又将看到油层呈什么颜色 ?
一油轮漏出的油 (折射率 n1=1.20 )污染了某海域 , 在海水 ( n2 =1.30 )表面形成一层薄薄的油污。求: (1) 如果太阳正位于海域上空 , 一直升飞机的驾驶员从机
上向下观察 , 他所正对的油层厚度为 460nm ,
则他将观察到油层呈什么颜色 ? (2) 如果一
潜水员潜入该区域水下 ,又将看到油层呈什么颜色 ?
题目解答
答案
答案:(1 ) 552nm,呈绿色( 2 ) 441.6nm 呈紫红色
解析
步骤 1:确定干涉条件
当光从油层反射时,由于油层的上下表面反射,会产生干涉现象。干涉条件为:2n1d = mλ,其中n1是油层的折射率,d是油层的厚度,m是干涉级数,λ是光的波长。
步骤 2:计算干涉波长
对于直升飞机驾驶员,光从油层反射后直接进入空气,因此干涉条件为2n1d = mλ。将n1 = 1.20,d = 460nm代入,得到干涉波长λ = 2n1d / m。为了得到可见光范围内的波长,m应取适当的值。可见光的波长范围大约在400nm到700nm之间。
步骤 3:确定颜色
根据计算得到的波长,确定对应的光的颜色。对于潜水员,光从油层反射后进入海水,因此干涉条件为2n1d = mλ/n2,其中n2是海水的折射率。将n1 = 1.20,d = 460nm,n2 = 1.30代入,得到干涉波长λ = 2n1d * n2 / m。同样地,为了得到可见光范围内的波长,m应取适当的值。
当光从油层反射时,由于油层的上下表面反射,会产生干涉现象。干涉条件为:2n1d = mλ,其中n1是油层的折射率,d是油层的厚度,m是干涉级数,λ是光的波长。
步骤 2:计算干涉波长
对于直升飞机驾驶员,光从油层反射后直接进入空气,因此干涉条件为2n1d = mλ。将n1 = 1.20,d = 460nm代入,得到干涉波长λ = 2n1d / m。为了得到可见光范围内的波长,m应取适当的值。可见光的波长范围大约在400nm到700nm之间。
步骤 3:确定颜色
根据计算得到的波长,确定对应的光的颜色。对于潜水员,光从油层反射后进入海水,因此干涉条件为2n1d = mλ/n2,其中n2是海水的折射率。将n1 = 1.20,d = 460nm,n2 = 1.30代入,得到干涉波长λ = 2n1d * n2 / m。同样地,为了得到可见光范围内的波长,m应取适当的值。