Regnbågsmönster

Luft som är innestängd mellan två glasskivor skapar mönster i många färger!

 

 

      

 

När vitt ljus träffar två plexiglasskivor som ligger ovanpå varandra, reflekteras en del av ljuset i den övre och en del av ljuset i den undre skivan. Om avståndet mellan skivorna är av samma storlek som ljusets våglängd kommer vackra så kallade interferensmönster att uppstå. Fenomenet är av samma typ som färgmönster i såpbubblor.

 

Två plexiglasskivor, 3 mm - 5 mm tjocka och ca 20 cm x 20 cm stora.

Ett ark mörkt papper.

En bit (ca 10 cm x 15 cm) röd, genomskinlig plast, t.ex. en röd overheadfilm.

Eltejp.

En ljuskälla, t.ex. en skrivbordslampa.

 

Var noga med att inte repa ytorna på plexiglasskivorna. (Om skivorna inte är helt rena ska du rengöra dem med alkohol och en mjuk trasa.)
Pressa ihop skivorna hårt och fäst med eltejp längs kanterna. Fäst ett svart papper på baksidan.

 

 

Belys nu plattorna ovanifrån med en stark bordslampa. Ser du färgmönstret? Mönstret ändrar sig om du böjer, klämmer eller vrider plattorna.

Håll den röda plastfilmen mellan lampan och plattorna. Se hur mönstret nu bara är rött och svart.

Plexiglasskivorna är tätt sammanpressade, men det finns ändå ett tunt luftlager mellan dem. Det betyder att ljuset som når dina ögon är en blandning av ljus som reflekterats i den första gränsytan (mellan glas och luft) och i den andra gränsytan (mellan luft och glas) - se figuren här nedanför.

De ljusvågor som reflekterats i de bägge ytorna samverkar (interfererar) och kan antingen förstärka varandra (konstruktiv interferens) eller försvaga varandra (destruktiv interferens).

Om vågorna förstärker eller försvagar varandra beror på två saker: tjockleken på luftskiktet och färgen på ljuset, dvs. ljusvågornas våglängd. Eftersom det vita ljuset innehåller alla färger ser du en förstärkning av de olika färgerna på olika ställen beroende på hur tjockt luftskiktet är just där.

När du låter ljuset gå genom den röda plastfilmen är det bara en färg som når glasskivorna och luftskiktet. Då kommer det att bli mörkt/svart överallt där ljusvågorna släcker ut varandra och ljust/rött överallt där de förstärker varandra.

 

Fenomenet kallas för "interferens i tunna skikt" och är det som ligger bakom t.ex. såpbubblors vackra färgskiftningar. I en såpbubbla är det själva såpan som utgör det tunna skiktet. Såpan är där omgiven av luft på båda sidor. I det experiment du just gjort bestod det tunna skiktet av luft, omgiven av plexiglas på båda sidor.

Vill du läsa mer om interferensfenomen hänvisar vi t.ex. till Paul Hewitts "Conceptual Physics" eller till en svensk gymnasiebok i fysik (kurs B).

 

 

2880 besök sedan 16 oktober 2012

ämnen | dokumentation

 

Materialet hämtat från och översatt med tillstånd av The Exploratorium, San Francisco http://www.exploratorium.edu av Nationellt Resurscentrum för Fysik, http://www.fysik.org