Помехи и окна

На днях я узнал об интерференционных картинах с эффектом пузыря, создающего радугу на поверхности. Я узнал, что отражения от обеих сторон мыла могут конструктивно или деструктивно мешать формированию цвета, в зависимости от толщины мыла.

Другим примером может быть предметное стекло микроскопа, образующее круговой узор, как показано ниже:

Однако почему такие вещи, как окна, не делают этого? Есть граница - стекло и воздух по обе стороны от нее. Почему это отличается от мыла или предметного стекла?

Отражающая среда должна иметь толщину, сравнимую с длиной волны света. Окна просто слишком толстые.
@Lemon Вы должны написать это в ответе, а не в комментариях.
Да, но почему это? Что поставило в тупик моего учителя физики, так это то, почему это должно быть

Ответы (1)

Из-за структуры стекла, никаких помех.

Чтобы определить толщину, необходимую для создания интерференции тонкой пленки как в свете, так и в масле или мыльных пузырях, вы полагаетесь на следующие уравнения:

2 н ф я л м г ф я л м потому что θ "=" м λ
2 н ф я л м г ф я л м потому что θ "=" ( м 1 2 ) λ
Это уравнения для конструктивной и деструктивной интерференции. Согласно математике, эти пленки могут иметь практически любую толщину. Как сказано в комментариях, ваша отражающая среда должна иметь толщину, сравнимую с длиной волны света . Это не отражено в приведенных выше уравнениях. Почему?

Приведенная выше математика не принимает во внимание реальные свойства материалов. В реальном мире группы атомов или молекул объединяются в материалы, образуя кристаллы. Если вы охладите кусок материала достаточно быстро, отдельные атомы или молекулы образуют твердое тело неупорядоченным образом; такая организация материала называется аморфной структурой. Стекло – это такой материал, который не имеет дальнодействующей кристаллической (аморфной) структуры. Ученые-материаловеды называют такую ​​структуру аморфной или стеклообразной .

Стеклянным структурам просто не хватает общей организации на больших расстояниях. Несмотря на то, что каждая секция стекла будет поглощать или пропускать свет, общее отсутствие структуры не позволяет наблюдать интерференционные картины. Эти интерференционные эффекты, если таковые имеются, сводятся на нет потенциальными интерференционными эффектами от других частей стекла. Луч света также «смешивается», когда проходит через этот неровный материал, делая его части не в фазе с исходным лучом, и поэтому его труднее отрицать. Таким образом, стекло в небольшом масштабе производит эти эффекты, но они сводятся на нет эффектами других частей стекла.

Тонкие слои материалов, даже в стекловидных материалах, будут демонстрировать более высокий уровень порядка. Этот порядок в небольшой области позволяет возникать интерференционным эффектам без беспорядка в более крупных масштабах, который разрушает любую интерференционную картину. По этой причине пленки должны быть как можно тоньше; большая толщина дает больше шансов рассеивать свет и сводить на нет любую желаемую интерференционную картину.

Это правда, что есть несколько границ, на которых свет может отражаться и преломляться на современных окнах. Они отражают свет, как вы можете видеть, глядя из светлой комнаты в темную ночь. Чего вы не видите, так это беспорядка воздуха и стекла, временно создающего, а затем разрушающего интерференционные картины.