Opgave
Een pauw dankt zijn kleurenpracht aan interferentie. Zoals je kunt in het artikel kunt lezen wordt de interferentie veroorzaakt doordat in de oppervlaktelaag van de veren kristalstaafjes zitten. Die zorgen ervoor dat het oppervlak als een reflectietralie werkt. Als je in wit licht naar zo’n tralie kijkt zie je afhankelijk van de hoek een bepaalde kleur die versterkt wordt. De staafjes liggen echter ook nog eens dwars op elkaar en bovendien nog in lagen boven elkaar. Daardoor zie je onder verschillende hoeken in verschillende richtingen telkens andere kleuren. Dat maakt het wel erg ingewikkeld!
a) Welke eigenschap van een tralie bepaalt welke kleur je onder een bepaalde hoek ziet?
b) Leg uit dat bij onderdompeling in glycerine de kleur die je ziet een langere golflengte heeft.
De afstand tussen de sporen op een CD is 1,6 micrometer. Bij een CD zijn alleen het eerste-orde en het tweede orde maximum compleet te zien. De afstand tussen de staafjes van een pauweveer bedraagt 20 tot 30 micrometer. Daar krijg je juist wel veel hogere-orde maxima te zien. Die overlappen elkaar elkaar, waardoor je kleurcombinaties ziet: het iriserend effect.
c) Laat zien dat je bij een CD geen compleet derde-orde maximum krijgt.
d) Laat zien dat het derde- en het vierde-orde maximum elkaar bij de pauw overlappen als de staafjes 25 micrometer uit elkaar liggen. Tip: vergelijk rood en violet.
e) Wat bedoelt men met iriserend?
Uitwerking vraag (a)
De afstand d tussen de ‘krassen’. Als je onder een bepaalde hoek α kijkt is er voor één bepaalde golflengte een eerste-orde maximum...
Die kleur zie je.
Uitwerking vraag (b)
De afstand d tussen de ‘krassen’ verandert bij onderdompeling niet. Tussen de krassen zit nu geen lucht maar glycerine. De golflengte die een maximum vertoont als je in een bepaalde richting α kijkt verandert niet. Maar omdat de lichtsnelheid in glycerine kleiner is hoort wegens...
...bij dezelfde λ een kleinere f. Er geldt immers...
Met andere woorden de kleur van het maximum dat je ziet heeft een lagere frequentie. Dat wil zeggen: het maximum is verschoven in de richting van het rood. Dat is het zelfde als verschoven naar grotere golflengte.
Uitwerking vraag (c)
Neem rood licht met λ = 800 nm en vul in:
Het derde-orde maximum voor rood bestaat niet.
Uitwerking vraag (d)
Voor het derde-orde maximum van rood geldt:
Voor het vierde-orde maximum voor violet:
De spectra overlappen elkaar.
Uitwerking vraag (e)
Iris = regenboog. Iriserend = de kleuren van de regenboog vertonend.
