ID: 00016041
Мыльная плёнка с показателем преломления $n=1{,}33$ натянута на проволочный каркас, расположенный в вертикальной плоскости, и освещается нормально падающим на неё пучком монохроматического света с длиной волны $\lambda=546{,}1$ нм. За счёт стекания жидкости плёнка образует клин, на котором в отражённом свете наблюдаются горизонтальные интерференционные полосы с периодом $d=4$ мм. Чему равен угол $\alpha$ клина? Ответ выразите в угловых секундах (1 угловая секунда = 1/3600 градуса), округлите до целого.
Источник: ФИПИ
Стекающая жидкость превращает плёнку в тонкий клин. В отражённом свете возникают полосы равной толщины: каждая полоса соответствует месту, где толщина плёнки даёт целое условие интерференции. Соседние светлые (или тёмные) полосы отличаются по толщине на одну и ту же величину.
Разность хода в плёнке $\Delta=2n h$ (нормальное падение; добавка $\lambda/2$ при отражении одинакова для всех полос и на ПЕРИОД не влияет). Переход к соседней полосе меняет порядок на 1: $2n\,\delta h=\lambda$, откуда $\delta h=\dfrac{\lambda}{2n}$.
Полосы стоят на расстоянии $d$ по поверхности, а угол клина $\alpha$ мал, поэтому $\alpha\approx\dfrac{\delta h}{d}=\dfrac{\lambda}{2nd}$.
$\alpha=\dfrac{546{,}1\cdot10^{-9}}{2\cdot1{,}33\cdot4\cdot10^{-3}}=5{,}13\cdot10^{-5}$ рад. Переводим в угловые секунды: $\alpha=5{,}13\cdot10^{-5}\cdot\dfrac{180}{\pi}\cdot3600\approx10{,}6''\approx11''$.
11