💡 ヒント:薄膜による光の干渉

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

シャボン玉や水面の油膜が虹色に見える現象。薄膜の表面で反射した光裏面で反射した光が干渉して、色によって強め合う・弱め合うが起こります。

厚さ \(d\)、屈折率 \(n\) の膜中を光が往復するので、光路差は \(2nd\) を基本とし、これに「位相反転(\(\pi\) のずれ)の有無」を合わせて条件式を立てます。

✏️ 求めるもの

強め合う(または弱め合う)ための膜厚条件、波長条件、または見える色(強め合う波長)。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 光路差を立てる:垂直入射なら \(2nd\)、斜め入射なら \(2nd \cos\theta\)
  2. 位相反転の確認:表面(空気→膜)で反転、裏面(膜→空気 or 別物質)で反転するか各々調べる
  3. 反転の組合せで条件式:反転回数の偶奇で「強め合い/弱め合い」が変わる
  4. 強め合う波長 \(\lambda\) を解く:整数 \(m\) で表して候補を出す
注意

「上下の媒質の屈折率」をきちんと書き出して反転の有無を1個ずつ判定しよう。膜=水、上=空気、下=ガラスのように両側が違う場合は要注意。シャボン玉と油膜(水上)で条件式が変わるのはこのため。