Interferenza da lamina sottile, due lastre
Ciao di nuovo, ho bisogno ancora di voi, scusatemi
Il testo dell'esercizio è:
"Due lastre di vetro lunghe 10 cm sono in contatto ad una estremità e separate dall'altra da un filo con un diametro d=0,0500 mm. Luce contenente due lunghezze d'onda, 400 nm e 600nm, incide perpendicolarmente ed è osservata in riflessione. A quale distanza dal punto di contatto è la successiva frangia scura?
La figura è questa:
"
Scusate ma io non ho proprio compreso il problema in italiano, credo. Come faccio a usare le due lunghezze d'onda?

Il testo dell'esercizio è:
"Due lastre di vetro lunghe 10 cm sono in contatto ad una estremità e separate dall'altra da un filo con un diametro d=0,0500 mm. Luce contenente due lunghezze d'onda, 400 nm e 600nm, incide perpendicolarmente ed è osservata in riflessione. A quale distanza dal punto di contatto è la successiva frangia scura?
La figura è questa:

Scusate ma io non ho proprio compreso il problema in italiano, credo. Come faccio a usare le due lunghezze d'onda?

Risposte
Immagino che tu debba considerare solo i raggi riflessi dalle due superfici interne, dato che le altre due danno luogo a cammini ottici completamente diversi. La riflessione sulla faccia inferiore della lastra superiore non dovrebbe comportare un cambio di fase, quella invece sulla faccia superiore della lastra inferiore sì, di 180°, quindi nel punto di contatto fra le due lastre si ha interferenza distruttiva, e una fascia scura. Per ciascuna lunghezza d'onda dovresti determinare a quale distanza, sulla destra, la differenza di cammino - cioè lo spessore dell'aria, doppio - è uguale ad una lunghezza d'onda, e quindi si ha una nuova fascia scura Le due lunghezze d'onda produrranno frange di differente larghezza, diciamo l1 e l2. Allora se trovi il minimo comune multiplo di l1 e l2, in quel punto si avrà una fascia scura per entrambe, che dovrebbe essere la tua risposta
La riflessione sulla faccia inferiore della lastra superiore non dovrebbe comportare un cambio di fase, quella invece sulla faccia superiore della lastra inferiore sì, di 180°, quindi nel punto di contatto fra le due lastre si ha interferenza distruttiva, e una fascia scura.
Non ho capito. Perchè dovrebbero essere sfalsate?
Per ciascuna lunghezza d'onda dovresti determinare a quale distanza, sulla destra, la differenza di cammino - cioè lo spessore dell'aria, doppio - è uguale ad una lunghezza d'onda,
$ 2sn=mλ $ dove m=1 e s è la larghezza della lastra e n l'indice di rifrazione, che non ho
ma ancora non riesco a capire l'eserizio, è sbagliao utilizzare quella formula?
Quando la riflessione è su un mezzo con indice di rifrazione minore, non c'è sfasamento (il raggio che si riflette sulla superficie interna della prima lamina, dal vetro all'aria), mentre è di 180° nel caso contrario (dall'aria sul vetro).
Lo spessore della lastra non c'entra, conta lo spessore d'aria fra le due lastre, è questo che determina la differenza di cammino.
Sapendo che lo spessore è di 0,05 mm dopo 10 cm, e quindi la differenza di cammino è 0,05 * 2 mm, puoi trovare a che distanza dal punto di contatto la differenza è 400nm (L1) e 600nm (L2). Queste due distanza ti dicono dove c'è interferenza distruttiva per le due onde (L2 sarà 1,5 volte L1) . A questo punto a distanza 3 L1 = 2 L2 si ha interferenza distruttiva per entrambe le lunghezza d'onda, e quindi una linea scura
Lo spessore della lastra non c'entra, conta lo spessore d'aria fra le due lastre, è questo che determina la differenza di cammino.
Sapendo che lo spessore è di 0,05 mm dopo 10 cm, e quindi la differenza di cammino è 0,05 * 2 mm, puoi trovare a che distanza dal punto di contatto la differenza è 400nm (L1) e 600nm (L2). Queste due distanza ti dicono dove c'è interferenza distruttiva per le due onde (L2 sarà 1,5 volte L1) . A questo punto a distanza 3 L1 = 2 L2 si ha interferenza distruttiva per entrambe le lunghezza d'onda, e quindi una linea scura
L'interferenza è distruttiva dove c'è il tubo o dove si toccano le due lastre? Da quello che hai scritto è dove si toccano le due lastre.. perchè? io avrei detto dall'altra parte
scusa ma l'onda non passa dall'aria al vetro e poi di nuovo nel vetro nel punto di contatto?
Non ho capito qui cosa vuoi dire..
Okay la differenza di cammino ma qual è il collegamento con la differenza L1 e L2 che dici tu?
poi da dove ricavo questa relazione di interferenza distruttiva? $ 3 L1 = 2 L2 $

Non ho capito qui cosa vuoi dire..
Sapendo che lo spessore è di 0,05 mm dopo 10 cm, e quindi la differenza di cammino è 0,05 * 2 mm, puoi trovare a che distanza dal punto di contatto la differenza è 400nm (L1) e 600nm (L2).
Okay la differenza di cammino ma qual è il collegamento con la differenza L1 e L2 che dici tu?
poi da dove ricavo questa relazione di interferenza distruttiva? $ 3 L1 = 2 L2 $
Primo punto: perchè c'è interferenza distruttiva nel punto di contatto.
Pensa ad un raggio che attraversa la prima lastra all'estremo dove si toccano. Attraversa la lastra, e incontra la faccia inferiore della lastra. Qui una parte si riflette. La riflessione è sull'aria (le lastre si toccano solo lungo una linea), l'indice di rifrazione dell'aria è minore di quello del vetro, la riflessione avviene senza cambio di fase.
Un'altra parte esce, attraversa uno strato (infinitesimo) di aria, incontra la faccia superiore della seconda lastra, e una parte si riflette. Qui si ha separazione aria/vetro, l'indice di rifrazione del vetro è maggiore, si ha un cambio di fase di 180°.
I due raggi riflessi hanno fatto (praticamente) lo stesso cammino, ma sono sfasati di 180°, quindi c'è interferenza distruttiva.
Punto secondo: L1 e L2.
I due raggi riflessi, nel punto di contatto fanno due cammini di uguale lunghezza. Negli altri punti la differenza è lo spessore dello strato d'aria, percorso avanti e indietro, quindi il doppio della distanza delle due lastre.
Si ha una nuova interferenza distruttiva, oltre che nel punto di contatto (differenza zero) quando la differenza dei cammini è di 1 lunghezza d'onda, quindi, per la prima onda, quando lo spessore è 200nm. Sapendo che lo spessore è 0,05mm a 10cm dal contatto, trovare a quale distanza dal contatto lo spessore è 200nm è una semplice proporzione. Così trovi L1, e allo stesso modo L2 che risulterà 1,5 L1. Per l'onda di 400nm si ha interferenza distruttiva per L1, 2 L1, 3 L1, ecc. così pure, per la seconda onda, per L2 , 2 L2, 3 L2 ecc. Si tratta di trovare un multiplo di L1 che sia anche un multiplo di L2, e, dato che L2 = 1,5 L1, avremo 3 L1 = 2 L2. Qui entrambe le onde si azzerano, e si ha quindi una striscia scura
Pensa ad un raggio che attraversa la prima lastra all'estremo dove si toccano. Attraversa la lastra, e incontra la faccia inferiore della lastra. Qui una parte si riflette. La riflessione è sull'aria (le lastre si toccano solo lungo una linea), l'indice di rifrazione dell'aria è minore di quello del vetro, la riflessione avviene senza cambio di fase.
Un'altra parte esce, attraversa uno strato (infinitesimo) di aria, incontra la faccia superiore della seconda lastra, e una parte si riflette. Qui si ha separazione aria/vetro, l'indice di rifrazione del vetro è maggiore, si ha un cambio di fase di 180°.
I due raggi riflessi hanno fatto (praticamente) lo stesso cammino, ma sono sfasati di 180°, quindi c'è interferenza distruttiva.
Punto secondo: L1 e L2.
I due raggi riflessi, nel punto di contatto fanno due cammini di uguale lunghezza. Negli altri punti la differenza è lo spessore dello strato d'aria, percorso avanti e indietro, quindi il doppio della distanza delle due lastre.
Si ha una nuova interferenza distruttiva, oltre che nel punto di contatto (differenza zero) quando la differenza dei cammini è di 1 lunghezza d'onda, quindi, per la prima onda, quando lo spessore è 200nm. Sapendo che lo spessore è 0,05mm a 10cm dal contatto, trovare a quale distanza dal contatto lo spessore è 200nm è una semplice proporzione. Così trovi L1, e allo stesso modo L2 che risulterà 1,5 L1. Per l'onda di 400nm si ha interferenza distruttiva per L1, 2 L1, 3 L1, ecc. così pure, per la seconda onda, per L2 , 2 L2, 3 L2 ecc. Si tratta di trovare un multiplo di L1 che sia anche un multiplo di L2, e, dato che L2 = 1,5 L1, avremo 3 L1 = 2 L2. Qui entrambe le onde si azzerano, e si ha quindi una striscia scura
Grazie per la spiegazione del primo punto!
Scusa ma non ho capito questo pezzo. perchè 200 nm? e poi, l1 non è la prima lunghezza d'onda?


Scusa ma non ho capito questo pezzo. perchè 200 nm? e poi, l1 non è la prima lunghezza d'onda?
Si ha una nuova interferenza distruttiva, oltre che nel punto di contatto (differenza zero) quando la differenza dei cammini è di 1 lunghezza d'onda, quindi, per la prima onda, quando lo spessore è 200nm.Sapendo che lo spessore è 0,05mm a 10cm dal contatto, trovare a quale distanza dal contatto lo spessore è 200nm è una semplice proporzione. Così trovi L1
200nm di spessore d'aria, percorso due volte, sono 400nm, una lunghezza d'onda.
L1 è la distanza, dalla linea di contatto, dove accade che lo spessore dell'aria sia 200nm, e quindi si abbia la prima interferenza distruttiva per la lunghezza d'onda di 400nm. E' una proporzione: 0,05mm : 10cm = 200nm : L1
L1 è la distanza, dalla linea di contatto, dove accade che lo spessore dell'aria sia 200nm, e quindi si abbia la prima interferenza distruttiva per la lunghezza d'onda di 400nm. E' una proporzione: 0,05mm : 10cm = 200nm : L1
Quindi L1=4x10-5 m e L2=6x10-5 m
Ora per trovare la distanza a cui c'è interferenza distruttiva chiesta dall'esercizio Devo usare $ 2sn=mλ $ ? E al posto di lambda cosa metto?
Ora per trovare la distanza a cui c'è interferenza distruttiva chiesta dall'esercizio Devo usare $ 2sn=mλ $ ? E al posto di lambda cosa metto?
A me risulterebbe $L1 = 4 * 10^-4$ e $L2 = 6 * 10 ^-4$.
Poi, guarda la figura
Poi, guarda la figura

Quindi a 2L2 c'è un'altra interferenza distruttiva?
In che senso "un'altra"? Lì c'è la prima riga nera (dopo quella lungo la linea di contatto). E poi a 4L2, 6L2, ecc.
Invece a L1 manca la luce di 400nm, ma c'è quella di 600nm, quindi è rosso, non nero, a L2 manca la luce di 600nm ma c'è quella di 400nm, quindi è violetto, non nero. A 2L2 invece mancano entrambe
Invece a L1 manca la luce di 400nm, ma c'è quella di 600nm, quindi è rosso, non nero, a L2 manca la luce di 600nm ma c'è quella di 400nm, quindi è violetto, non nero. A 2L2 invece mancano entrambe
Si, con il tuo disegno è molto più chiaro
Quindi in generale devo trovare la relazione che c'è tra le due lunghezze d'onda? Come hai fatto tu, anche se non ho capito bene come..

Quindi in generale devo trovare la relazione che c'è tra le due lunghezze d'onda? Come hai fatto tu, anche se non ho capito bene come..