Farben dünner Schichten

Beschreibung / Inhalt
Das vorliegende Dokument beschäftigt sich mit dem Phänomen der Farben dünner Schichten und ihrer Anwendung in der Physik und Optik. Es wird erklärt, dass diese Farben durch Interferenz von Lichtwellen entstehen, die an der Außen- und Innenseite einer dünner Schicht reflektiert werden und sich konstruktiv oder destruktiv überlagern. Die Dicke der Schicht beeinflusst dabei, wo die Strahlen einander verstärken oder auslöschen.

Es wird auf den historischen Hintergrund und die experimentellen Methoden zur Untersuchung von Farben dünner Schichten eingegangen. Newton hat beispielsweise die Farben einer Seifenblase untersucht und ein Farbenglas mit einer Luftschicht zwischen zwei Glasplatten konstruiert, um den Einfluss der Schichtdicke auf die Interferenzmuster zu untersuchen.

Die Anwendung von Farben dünner Schichten erfolgt im Bereich der Messung von Wellenlängen und Dicken. So kann die Wellenlänge des Lichts durch die Interferenzfarben ermittelt werden, während vergütete Objektive mit einer dünnen Schicht versehen werden, um Reflexionen zu vermeiden und das Bild kontrastreicher zu gestalten. Außerdem wird das Interferometer zur Bestimmung des Brechungsindex genutzt.

Es wird betont, dass die Farben dünner Schichten auch in alltäglichen Phänomenen wie beim Regenbogen oder bei Ölpfützen zu beobachten sind. Die geschilderten Experimente lassen sich leicht nachvollziehen und erklären das Phänomen anschaulich.
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Auszug aus Referat
Farben dünner Schichten Geschichtlich: Eine Seifenblase stellt ein gutes Beispiel für Farben dünner Schichten dar. Obwohl sie aus einer farblosen Flüssigkeit besteht zeigt sie leuchtende Farben. Newton hat sich mit diesem Phänomen beschäftigt. Er vermutete, daß die Farben wegen dem geringen Abstand zwischen Außen- und Innenfläche der Seifenblase entstehen. Zur überprüfung unternahm er einen Versuch. Er legte auf eine ebene Glasplatte eine schwach gewölbte Sammellinse. Dazwischen verblieb eine dünne Luftschicht, die er senkrecht mit weißem Licht beleuchtete. Diese Konstruktion nennt man Newton sches Farbenglas. Es zeigten sich konzentrische farbige Ringe, die nach außen hin verblaßten. Einfachere Verhältnisse erhält man allerdings mit mit monochromatischem Licht. Versuch: Bei der Verwendung vom rotem Licht sieht man im reflektierten Licht helle und dunkle konzentrische Ringe. In der Mitte des Farbenglases ist es dunkel. Im durchgehenden Licht hingegen erhält man die entgegengesetzte Erscheinung. In der Mitte ist es hell. Verwendet man blaues Licht erhält man dasselbe Ergebnis, nur mit kleineren Radien. Die Ringe stehen enger zusammen, da blau die kleinere Wellenlänge besitzt. Erklärung: Wenn Strahlen an der Innenseite der Seifenblase reflektiert werden, interferieren sie mit Lichtwellen, die an der Außenseite reflektiert werden. Einige Wellen interferieren konstruktiv andere destruktiv. Dieses Phänomen läßt sich mit der Wellentheorie des Lichts leicht erklären. Der ...
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