Webbläsaren som du använder stöds inte av denna webbplats. Alla versioner av Internet Explorer stöds inte längre, av oss eller Microsoft (läs mer här: * https://www.microsoft.com/en-us/microsoft-365/windows/end-of-ie-support).

Var god och använd en modern webbläsare för att ta del av denna webbplats, som t.ex. nyaste versioner av Edge, Chrome, Firefox eller Safari osv.

Färgmönster mellan glasskivor

Tummar som pressar mot skivor av plexiglas och framkallar mönster. Foto.

Årskurs: Gymnasiet
Ämnesområde: Våglära och optik

När vitt ljus träffar två plexiglasskivor som ligger ovanpå varandra, reflekteras en del av ljuset i den övre och en del av ljuset i den undre skivan. Om avståndet mellan skivorna är av samma storlek som ljusets våglängd kommer vackra så kallade interferensmönster att uppstå. Fenomenet är av samma typ som färgmönster i såpbubblor.

Material 

  • Två plexiglasskivor, 3-5 millimeter tjocka och cirka 20x20 centimeter stora.
  • Ett ark mörkt papper.
  • En bit röd, genomskinlig plast (cirka 10x15 centimeter). Till exempel en röd overheadfilm.
  • Eltejp.
  • En ljuskälla, till exempel en skrivbordslampa.

Tillverka

Var noga med att inte repa ytorna på plexiglasskivorna. Om skivorna inte är helt rena ska du rengöra dem med alkohol och en mjuk trasa.

Pressa ihop skivorna hårt och fäst med eltejp längs kanterna. Fäst ett svart papper på baksidan.

Experimentet

Belys nu plattorna ovanifrån med en stark bordslampa. Ser du färgmönstret? Mönstret ändrar sig om du böjer, klämmer eller vrider plattorna.

Håll den röda plastfilmen mellan lampan och plattorna. Se hur mönstret nu bara är rött och svart.

Vad hände?

Plexiglasskivorna är tätt sammanpressade men det finns ändå ett tunt luftlager mellan dem. Det betyder att ljuset som når dina ögon är en blandning av ljus som reflekterats i den första gränsytan (mellan glas och luft) och i den andra gränsytan (mellan luft och glas) - se figuren nedan.

Teckning som visar hur ljuset blandas när det möter två glasytor med luft mellan. Illustration.

De ljusvågor som reflekterats i de bägge ytorna samverkar/interfererar och kan antingen förstärka varandra (konstruktiv interferens) eller försvaga varandra (destruktiv interferens).

Luftskiktet avgör
Om vågorna förstärker eller försvagar varandra beror på två saker: Tjockleken på luftskiktet och färgen på ljuset, det vill säga ljusvågornas våglängd. Eftersom det vita ljuset innehåller alla färger ser du en förstärkning av olika färger på olika ställen beroende på hur tjockt luftskiktet är just där.

När du låter ljuset gå genom den röda plastfilmen är det bara en färg som når glasskivorna och luftskiktet. Då kommer det att bli mörkt/svart överallt där ljusvågorna släcker ut varandra och ljust/rött överallt där de förstärker varandra.

Vackra såpbubblor
Fenomenet kallas för "interferens i tunna skikt" och är det som ligger bakom till exempel såpbubblors vackra färgskiftningar. I en såpbubbla är det själva såpan som utgör det tunna skiktet. Såpan är där omgiven av luft på båda sidor. I det experiment du just gjort bestod det tunna skiktet av luft, omgiven av plexiglas på båda sidor.

Vill du läsa mer om interferensfenomen hänvisar vi till exempelvis Paul Hewitts bok "Conceptual Physics".

(Materialet ingår i Science Snacks och är översatt av NRCF med tillstånd av The Exploratorium, San Francisco. Besök deras hemsida för mer inspiration, ny flik)

2023-02-17