Page 18 - 白杨17.FIT)

以薄膜最顶端为原点袁 竖直向下方向为 x 轴的
正方向袁 以肥皂膜厚度为 y 轴建立直角坐标系袁 利
用刚刚的表格可以得到条纹位置一厚度的变化曲
线袁 该曲线可反映肥皂膜在该时刻竖直面内的厚度
分布情况遥
深 肥皂膜即将破裂时袁 膜厚分布曲线又偏离线
度 由图可知袁 其厚度变化不呈直线形状袁 而是呈
教
研 曲线袁 肥皂膜的厚度并不是我们通常认为的楔形袁
窑
课 而是以其他形状分布遥
程 用同样的方法可以得出 不同时刻的条纹位
研
要
究 置要要厚度曲线来反映肥皂膜在竖直面内的几何形
态随时间变化的规律遥 对薄膜从形成到破裂的视频
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每隔一定时间段作一次截图袁 用以上分析方法袁 做
出了各个时刻的膜厚要要要位置分布曲线遥
从图 1 可以得出院
在初始时刻袁 厚度由上到下是逐渐增厚的袁 但
增加的趋势并不是线性的遥 厚度变化斜率在顶部和
底部都比较大袁 而在中间却比较小袁 说明肥皂膜在
竖直面内的形状不是 野楔形冶 的遥
我们根据膜厚分布曲线袁 把该时刻薄膜在竖直
方向的形状画出来院 将图像顺时针旋转 90 度袁 然
后做关于中心轴线的对称图形即为薄膜形状遥
图 1：不同时刻条纹位置—厚度曲线
由图 2 可知袁 肥皂膜的形状在实验开始时形如
野铃铛形冶 曲线遥
在肥皂膜形成的中间时间段袁 膜厚分布曲线接
近于直线袁 同理可以画出该时刻的肥皂膜形状 渊如
图 b 所示冤袁 是一个典型的楔形袁 与我们的假设一
致遥
图 2：不同时刻薄膜形状示意图
性袁 形成曲线袁 形状变为 野倒立漏斗形冶 渊如图 c
所示冤袁 这时肥皂液主要集中在铜环的底部遥
3.薄膜倾角的估算
以楔形薄膜为例袁 在曲线上找到最后一个点坐
标大概是 渊1.6袁 37冤袁 即条纹位置 x=37mm袁 对应
的厚度 d=1.6滋m袁 由条纹间距公式可得 渊姿=570nm袁
薄膜折射率 n=1.347冤
姿 0.57 -6
兹= = =5.7伊10 渊rad冤
2nx 2伊1.327伊37000
不仅仅肥皂泡会发生这样的现象袁 任何透明薄
膜只要有光线射入袁 都会产生这样的现象遥 例如袁
我们常见的水上的油膜尧 蜻蜓的翅膀尧 CD 片等等袁
在阳光的照射下袁 它们都会呈现出缤纷斑斓的色
彩袁 其原理与肥皂泡呈现彩色的原理相同遥 可见袁
物理源于生活袁 只待一双善于发现的眼睛遥