Для определения толщины воздушного слоя между линзой и стеклянной пластинкой, где наблюдается четвёртое тёмное кольцо в отражённом свете, мы можем использовать формулу для интерференции света, учитывая условия для темных полос.
При отражении света от поверхности, где рефракция происходит из более легкой среды (воздуха, n ≈ 1) в более тяжелую (стекло, nст = 1,52), происходит сдвиг фазы на полволны (λ/2).
Для тёмных колец в интерференции, общее число волн, пройденных светом в воздушном слое, должно соответствовать условиям:
\[ 2d = (m + 0,5) \lambda \]
где:
- \( d \) — толщина воздушного слоя,
- \( \lambda \) — длина волны света в воздухе (600 нм),
- \( m \) — порядок минимума.
Поскольку мы рассматриваем четвёртое тёмное кольцо, \( m = 4 \).
Сначала рассчитаем длину волны света в воздухе. Учитывая, что \( \lambda = 600 \) нм = \( 600 \times 10^{-9} \) м, подставим это значение в формулу для определения толщины слоя:
\[ 2d = (4 + 0,5) \cdot 600 \times 10^{-9} \]
Подсчитаем:
\[ 2d = 4,5 \cdot 600 \times 10^{-9} \] \[ 2d = 2700 \times 10^{-9} \] \[ d = \frac{2700 \times 10^{-9}}{2} \] \[ d = 1350 \times 10^{-9} \] \[ d = 1,35 \times 10^{-6} \text{ м} = 1,35 \text{ мкм} \]
Таким образом, толщина воздушного слоя между линзой и стеклянной пластинкой, где наблюдается четвёртое тёмное кольцо в отражённом свете, составляет 1,35 мкм.