题目

如何用激光测肥皂泡厚度?

提问时间：2020-10-22

答案

这一般要用干涉法测量（肥皂泡太薄,通常的方法难以测量）,干涉的原理多种多样,测量方法也很多,例如用薄膜等厚干涉,根据干涉条纹（理想的球面薄膜,形成同心环状干涉条纹）的直径和膜厚度的关系测量,不过我没有仔细研究过二者定量关系.楼主有兴趣也可参考有关教材.
这里要介绍的是常见的双缝干涉,楼主可参考我对另一问题的回答.http://zhidao.baidu.com/question/326792547.html,这个例子中将肥皂膜张在狭缝前（可以是单层膜,也可以双层泡状）代替原来题中的薄膜即可.肥皂膜的折射率可以用水的折射率近似计算（想要更准一点,可以用折射率仪测一下肥皂水的折射率,很容易的）.
由上例可知,膜的厚度与干涉条纹的移动距离成正比,对于该例的情况,相当于将厚度“放大”了1390倍（用光学显微镜尽管可以放大类似的倍数,你却仍然无法测量厚度）,从而易于用普通方法测量,如果膜的厚度很薄时,以致条纹移动距离仍很小,可以借助读数显微镜准确读数（又可放大100倍左右）.此外你还可以调节屏幕的距离和狭缝的间距,来改变“放大倍数”,使测量更加准确.
有关双缝干涉的原理,最好看大学相关理论及实验教材.干涉实验中一般都要使用激光光源,激光具有高度的准直性和单色性,相干长度很长,容易看到清晰的干涉条纹,普通单色光效果就比较差了.