Dag Loes en Tessa,

Ik ben niet bekend met dit interferentieproefje, en jullie korte uitleg is voor mij niet voldoende om te zien hoe je dit precies uitvoert. Op een of andere manier richt je een laserstraal op een zeepbel? hoe precies? Kun je dat eens in een schetsje weergeven? Want uit je foto's word ik daaromtrent weinig wijzer. 

Interferentie aan dunne doorschijnende lagen is een bekend verschijnsel, dat aan zeepbellen en olielaagjes die schitterende kleurenpatronen geeft als je ze beschijnt met wit licht. Afhankelijk van de laagdikte krijg je dan allerlei verschillende kleuren in de weerschijn. Met monochromatisch licht beschenen zou je dan donkere en kleurige plekken in je bel moeten zien, ook weer laagdikte-afhankelijk. Maar nogmaals, hoe je dit proefje precies uitvoert en wat je dan als resultaat ziet is voor mij nieuw. Ik ben benieuwd.

Groet, Jan

Hoi, bedankt voor het meedenken! Ik heb in de bijlage de opstelling geschetst.



De laser bevindt zich in de bel en schijnt naar de tegenoverliggende wand. De proef is uitgevoerd in het donker zodat de reflectie van de laser goed te zien is. We hebben het niet over de verschillende kleuren op het oppervlak van de bel bij 'normaal' licht.

Vreemd dat een laser in je schets alle kanten op lijkt te schijnen, in plaats van in een nauwe evenwijdige bundel? 

Klopt, ik heb het niet zo goed getekend maar ik wist niet hoe ik het anders moest afbeelden. De laser zorgt namelijk wel voor alle lijnen op de bel. 

Zou u misschien een idee hebben hoe we achter de dikte van de wand van de bel kunnen komen?

Misschien wel, maar dan moet ik even uitgaan van de eenvoudige situatie dat op één plek in de bel een lichtstraal de binnenkant van de bel raakt, want heel de situatie ne heel het patroon overzie ik nog steeds niet. 

Als je lichtgolf (1) de binnenkant van de bel raakt wordt hij deels weerkaatst (2), deels doorgelaten(3). Het doorgelaten deel (2) wordt weer deels weerkaatst (4) aan de buitenkant van de bel en zal weer deels de lucht in de bel binnengaan(5), en in de zelfde richting als (2). 

Maar golf 5 heeft intussen een langere weg afgelegd dan golf 2. Golf 5 zal dus in fase achterlopen op golf 2. Nou hangt het af van de grootte van die afgelegde weg (en dus van de dikte van je zeepbel en de brekingsindex van de zeepbelvloeistof) hoe ver die fasen verschoven zijn ten opzichte van elkaar. Verschillen golf 2 en golf 5 netjes een (aantal) hele golflengte(n) in fase, dan versterken ze elkaar optimaal (constructieve interferentie) en zie je een rode weerschijn. Verschillen golf 2 en golf 5 ½, 1½, 2½ etc golflengten in fase, dan zullen ze elkaar volledig dempen (destructieve interferentie) en zie je een donkere band.  

Komt dit je bekend voor? 

(nummers van golven aangepast aan afbeelding in bericht van 15 februari.

moderator.)

Hallo Jan,

Hartelijk bedankt voor het meedenken. Wat we denken (en hopen) is dat het mogelijk is om de dikte van de bel op verschillende punten te berekenen met de volgende gegevens: we weten de golflente, de straal van de bel en de afstand tussen de maxima. De golflengte staat gewoon op de lichtbron, en de andere 2 dingen gaan we meten.

We zoeken ons suf naar een manier om iets met die gegevens te doen, maar komen niet verder. Misschien kan het niet wat we willen?

Heb jij een idee? Iets anders wat we denken te kunnen doen: de golflengte van de bron controleren met ons experiment. Maar daar heb je misschien weer die wanddikte voor nodig, en dan draaien we lekker in een kringetje rond...

mvg,

Loes en Tessa

Mijn uitleg van dunnefilminterferentie (mijn bericht van 6 februari) zegt jullie dus niks? 

Ik heb er even een passend plaatje bij gezocht, zie bijlage, moet nu alleen de nummertjes in mijn uitleg van 6 februari even aanpassen, maar dat ga ik zometeen doen.

Groet, Jan

Hier nog een site waar je een en ander in actie kan zien. Jij beschijnt met een monochromatische lichtbron. Als de uittredende wavefronts "in step" zijn zie je rood licht, "out of step" en je ziet géén licht weerkaatst. Een en ander hangt af van de dikte van je zeepbel. 

http://micro.magnet.fsu.edu/primer/java/interference/soapbubbles/index.html

De uitleg die erbij gegeven wordt voor deze met "wit" licht beschenen zeepbel snap ik niet helemaal. Ik zie niet hoe er een dikte kan zijn waarbij álle regenboogkleuren (die samen dat witte licht vormen) allemaal netjes "in step" zouden kunnen uittreden en dus wit licht te zien zouden kunnen geven. Maar misschien maak ik een denkfout, en moet ik alles eerst eens even laten bezinken. De idee wordt echter wel beeldend weergegeven, dwz, de dikte van de bel bepaalt of er constructieve of destructieve interferentie optreedt in het weerkaatste licht. 

De applet heeft verder nog een fout, en dat is dat buiten de bel en IN de belvloeistof de wavefronts even ver uiteen staan, maw gelijke golflengte hebben. Dat klopt niet, in de belvloeistof moet de golflengte korter wezen, omdat de belvloeistof een hogere brekingsindex heeft. 

Groet, Jan

Hallo Jan,

Jawel, we begrijpen het verhaal van de maxima en de minima. Het plaatje waarin die faseverschuiving wordt uitgelegd begrijpen we ook. Waar het ons om gaat zijn de foto's zoals in onze bijlage in het bericht van 6 februari. bel11.jpg en bel22.jpg. We denken dat het mogelijk moet zijn om met metingen aan die plaatjes, de afstanden tussen de streepjes, dus de maxima, moeten kunnen achterhalen hoe dik de wand van de zeepbel is op verschillende punten. We zijn ons er van bewust dat de metingen niet erg nauwkeurig zullen zijn, maar theoretisch gezien moet het toch kunnen? 

We hebben zitten puzzelen met de formule 2*n*d*cos(alfa) = (m+1/2)*labda

Maar ondertussen denken we dat dat niet de weg is omdat we niet zo goed weten hoe we alfa moeten bepalen uit de foto's...

Als het niet mogelijk is om de wanddikte te achterhalen moet je toch wel iets anders kunnen afleiden uit de foto's?

We horen graag van je,

fijne avond,

groetjes loes en tessa

Ik mag toch aannemen dat jullie weten waar je lichtbron in die bel zat. Als dat ongeveer in het midden is dan zullen de lichtstralen overal ongeveer loodrecht de binnenkant van de bel raken, of althans dan toch zó nagenoeg loodrecht (zeg onder 90 ± 10°) dat het er voor de weglengte in de bel nauwelijks toe doet. 

Wat we vaak vergeten als we met metingen in schoolproefjes bezig zijn is dat alles wat we doen tóch al gruwelijk onnauwkeurig is. En of een lichtstraal nou loodrecht of onder een hoek van 10° door die belwand gaat en weerkaatst  maakt al met al maar 1,5% verschil in weglengte. Als de hoek 20° is maakt het nóg maar 7% verschil t.o.v. loodrecht. Teken maar eens wat kleinere hoeken, sluit ze tot een rechthoekige driehoek en meet het verschil tussen schuine zijde en de langste rechthoekszijde. 

"A difference that makes no difference is no difference". 

maar je kunt het ook gekker maken:

Aan de afstanden tussen die maxima zou ik niet weten wat ik zou moeten concluderen, behalve dan dat ik daardoor weet over welke afstand de bel een halve golflengte dikker is geworden, waarbij ik aanneem dat de bel naar onder toe dikker wordt, wat me logisch lijkt.  

Het is me niet meer helemaal duidelijk wat nou precies nog jullie probleem is. Leuk proefje, maar dit blijft allemaal redelijk vaag zo.....

Groet, Jan