你有没有注意过冬天的泡沫洗手液竟然有这么多美丽的颜色,有红有黄,还有蓝?那是怎么做到的呢?其实,这就是薄膜干涉的结果。
薄膜干涉是一种光的干涉现象,是指光线垂直入射到薄膜上时发生反射和透射,并在其厚度方向上发生相干干涉的现象。泡沫洗手液中的气泡,就是薄膜干涉的一个典型例子。
气泡的壁是一层薄膜,其厚度大约在0.1-0.5微米之间。当白光投射到气泡壁上时,会发生反射和透射,同时泡壁上的光线会受到不同程度的相干干涉,出现一定的光程差,从而形成了彩色的泡沫。
其中,泡沫的最外层呈亮白色,是因为气泡外层与空气间隙形成的薄膜厚度大约为250纳米,这个厚度的薄膜所反射的光是白色光;而在泡壁上,由于不同范围内的泡壁的厚度相差很小,因而相干干涉形成的色彩区别比较细微,所以呈现出炫彩的颜色。
薄膜干涉是一种广泛存在的现象,除了我们日常生活中的泡沫洗手液、汽车油漆等,还有很多科研领域中的应用,如利用薄膜干涉技术进行光学测量、分析镜面反射等。我们也可以自己动手,制作一些漂亮的薄膜干涉实验。