シャボン玉

膜の厚さ(1)

膜の厚さと光の波長


膜の断面 薄膜の色 干渉色
膜の断面 薄膜の色 干渉色

 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
38071 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撮影撮影(2)撮影(3)撮影(4)撮影(5)シャボン玉の映り込み(1)

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