增透膜前的“博弈”
? ? ? ? 增透膜是在光學(xué)元件表面鍍一層特定厚度的薄膜,以增加光的透射。它是薄膜干涉的一種應(yīng)用。以照相機(jī)為例,透過(guò)照相機(jī)普通鏡頭的是自然光,包含紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫,七種顏色的光,這樣拍攝出的照片效果并不是最好的,如果透射進(jìn)去的黃、綠光成分多一些,照片看起來(lái)比較鮮艷、明快,效果較好。為此,在照相機(jī)鏡頭前鍍一層膜,膜的厚度一般適合綠光反射時(shí)相互抵消,這樣就增加了綠光的透射,使照片的效果看起來(lái)更好。由于鏡頭反射的紅、紫光多一些,所以鍍了增透膜的鏡頭看起來(lái)呈淡紫色。

? ? ? ? 下面詳細(xì)講解增透膜的原理。

? ? ? ? 如圖,入射光線在增透膜的前、后面反射兩束光1和2,到達(dá)膜前面的光程差為膜厚的2倍,又因當(dāng)光程差為1/2波長(zhǎng)時(shí)兩束反射光由于振動(dòng)步調(diào)相反,疊加相互抵消。這樣,膜的厚度是光波長(zhǎng)的1/4倍時(shí),兩束光即可疊加相互抵消而沒(méi)有反射光。光“非反即透”,這就增加了光的透射量。為了增加綠光的透射量,膜的厚度做成是綠光在膜中波長(zhǎng)的1/4倍即可。
? ? ? ? 老師如是說(shuō)。
? ? ? ? 講得底氣十足、自信滿滿。
? ? ? ? 可是,問(wèn)題來(lái)了。
有學(xué)生問(wèn):綠光在增透膜上到底有沒(méi)有反射?
? ? ? ? 不注意聽講啊,剛講過(guò)的。
師:沒(méi)有。
生:為什么沒(méi)有?
? ? ? ? 那就再講一遍吧。
師:綠光在膜前、后面的反射光由于振動(dòng)步調(diào)相反而相互抵消掉了。
生:嗯……等會(huì)兒,您是說(shuō)綠光在膜前、后面的什么光相互抵消了?
師:反射光,……
生:這不還是有反射光嗎?
? ? ? ? 這是一位愛(ài)思考的尖子生,邏輯是縝密的,問(wèn)的不無(wú)道理。是啊,不管反射光是否抵消,反正這兩束綠光已經(jīng)反射出來(lái)了。
? ? ? ? 好有一比,做好了一桌子飯菜,一口沒(méi)吃,桌子傾倒全灑了。但不管你吃沒(méi)吃,反正飯菜我是做出來(lái)了,食材沒(méi)了!
? ? ? ? 怎么給學(xué)生解釋?
? ? ? ? 光是一種電磁波,相信現(xiàn)代電磁場(chǎng)理論一定可以嚴(yán)密的解釋這個(gè)事。
? ? ? ? 如果想用高中沒(méi)有學(xué)過(guò)的理論解釋,用高中生沒(méi)有見過(guò)的方程推導(dǎo),還是省省吧,只會(huì)讓學(xué)生如墜云里霧里。
師:我是說(shuō)“如果”,如果兩束光都反射出來(lái)相遇會(huì)抵消的??墒牵饴斆靼。馐?自知一旦反射出去會(huì)被光束2滅掉的,所以就不敢反射了;光束2也是這么想的。彼此都懾于對(duì)方的威力,最終都憋回去了!
生:哈,您哄小孩呢!
師:你看這個(gè)電路。

? ? ? ? 兩個(gè)相同的電源,反向串接在電路里,如果只有電源E1,會(huì)有電流I1,如果只有電源E2會(huì)有電流I2,現(xiàn)在兩電源同時(shí)存在,兩電流是先出現(xiàn)再抵消,還是壓根就不會(huì)出現(xiàn)呢?
? ? ? ? 兩個(gè)有核國(guó)家相對(duì)都是安全的,實(shí)際打不起來(lái),因?yàn)槎记宄?,一旦核彈扔向?qū)Ψ?,自己也?huì)被對(duì)方滅掉,所以彼此都不敢使用核武器。
? ? ? ? “不戰(zhàn)而屈人之兵”,光用到了極致!