肥皂泡的薄膜干涉·物理学院20级 贾佞文

这张照片“肥皂泡的薄膜干涉”以黑白摄影的形式，展现了肥皂膜中干涉条纹的精细结构。在黑白的视角下，光线与肥皂膜的相互作用被简化为灰度的变化，使得由膜的厚度不均匀所引起的干涉效应更加明显。这种干涉现象，是由于光波在肥皂膜的内外表面反射后叠加而产生的。

肥皂膜干涉是基于光的波动性质，特别是光波的反射和干涉。当光线照射到肥皂膜上时，一部分光波会在膜的前表面反射，而另一部分光波会穿透膜并在后表面反射。这两束光波在空间中相遇时，会根据它们相位的差异发生构造性或破坏性的干涉。在构造性干涉区域，光波振幅相加，形成亮条纹；在破坏性干涉区域，光波振幅相互抵消，形成暗条纹。这些干涉条纹揭示了肥皂膜厚度的微小变化，因为不同厚度的区域会导致光波产生不同的路径差，从而影响干涉的模式。

肥皂膜的热稳定性对干涉条纹的形成也有显著影响。由于肥皂膜非常薄，它对温度变化非常敏感。温度的升高会导致肥皂膜膨胀，从而改变其厚度，而温度的降低则会使肥皂膜收缩。这种热胀冷缩的性质意味着干涉条纹的模式会随着环境温度的变化而变化，反映出肥皂膜厚度的动态变化。在某些情况下，甚至可以观察到干涉条纹随时间的移动或变化，这是由于肥皂膜在不同区域的热膨胀或收缩速率不同所致。

这张照片不仅展示了肥皂膜干涉的物理原理，也提供了一种观察和理解光波干涉现象的直观方式。通过这些精细的黑白条纹，我们可以窥见光波在微观尺度上的相互作用，以及温度对物理结构的影响。