Как связаны бензин и радуга в реальном мире? (2 фото)

7 мая 2019

Чтобы получить радужные пятна, нужно взять не только бензин, но еще и воду, с которой этот вид топлива совершенно не смешивается, но делает ее поверхность красивой.

Попадая на лужу, бензин растекается по поверхности воды, образуя тонкую пленку. Свет, который попадает на нее, разделяется. Часть луча отражается от бензиновой пленки, а часть проходит через слой бензина, достигает границы бензин-вода и отражается от нее. Один отраженный луч отстает от первого, так как он дважды преодолевает толщину пленки. Лучи накладываются друг на друга, происходит перераспределение энергии, колебания либо усиливаются, либо ослабляется.

Усиление происходит, если преломленная волна отстает от отраженной волны на целое число длин волн, а усиление наблюдается, если вторая волна отстает от первой на половину длины волны или нечетное число полуволн.

В физике это явление называется интерференцией света. Чтобы это произошло, два отраженных луча должны быть синхронными, согласованными (с одной длиной волны), а сдвиг фазы – постоянным. Волны, которые отражаются от наружной и внутренней поверхности тонкой пленки именно такие, так как являются частями одного и того же пучка света.

Если лучи света имеют одну длину волну, то есть они одноцветные, то интерференционная выглядела бы как чередование черных и светлых полос. Так как солнечные лучи белые, то в них присутствуют волны всего видимого спектра, благодаря чему на бензиновой пленке и появляются радужные разводы.

Явление можно наблюдать только в тонких пленках, толщину которых можно сравнить с длиной волны падающего на них света. При прохождении через толстую пленку будут разные различия в прохождении лучей, из-за чего интерференцию наблюдать не удастся.