シャボン玉
膜の厚さ(1)
膜の厚さと光の波長
上の図は、薄膜の干渉による薄膜の色の変化から計算した膜の厚さ(単位はnm、1nmは10億分の1m)です。
光の波長(λ)と薄膜の厚さ(d)は、次の関係式で表されます(詳細は省く)。
2nd=(2m+1)λ/2・・・・・明るい(m=0,1,2,・・・)
n:屈折率(シャボン液は1.33とした)
これより、薄膜の厚さを求めたのが次表であり、この値をもとに膜の断面図を作製しました。干渉色の0次、1次、・・・は、上の関係式のm=0、1、・・・に対応しています。
\ m 波長(nm) \ |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
380 |
71 |
214 |
357 |
500 |
643 |
485(青) |
91 |
273 |
456 |
638 |
820 |
530(緑) |
100 |
299 |
498 |
697 |
897 |
575(黄) |
108 |
324 |
540 |
757 |
973 |
620(赤) |
117 |
350 |
583 |
816 |
1049 |
770 |
145 |
434 |
724 |
1013 |
1303 |
0次と1次には重なりがないので、どの波長の光も明るくなく、ここが黒い膜となっています。1次と2次は、重なりが少なく「Vivid」な色となりますが、3次、4次・・とその重なりが大きくなり、「Moderate」な色となるようです。
◆虹色に輝くシャボン玉◆:光の性質|光のスペクトル|膜の厚さ(1)|膜の厚さ(2)|黒い膜・白い膜|おまけ|黒い膜|四角いシャボン玉?|色つきシャボン玉|
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