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大学物理实验, 2025, 38(3): 36-40     https://doi.org/10.14139/j.cnki.cn22-1228.2025.03.007
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肥皂液膜的厚度测量
李金怡,钟兰花,金 肖,黄 芊,骆鹤尹,吴旭明
岭南师范学院 物理科学与技术院,广东 湛江 524048
The Thickness Measurement of Soap Liquid Film
LI Jinyi ,ZHONG Lanhua , JIN Xiao,HUANG Qian ,LUO Heyin , WU Xuming*
College of Physics Seience and Technology ,Lingnan Normal University ,Zhanjiang 524048 , China
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摘要 

目前,要想实现对液体薄膜厚度的精确测量是有难度的,尤其是对于易破性肥皂薄膜厚度的测量,需要借助无损且高精度的光学仪器进行测量,显然不具有实用性。 提出一种通过光的干涉技术实现对肥皂薄膜厚度的测量,获得一种精确并且较为实用的微纳液体厚度测量方法。 受重力作用的影响,肥皂膜呈现上端薄、下端厚的现象,加入垂直光的照射下,薄膜将出现等厚的干涉条纹现象。 由此,可利用干涉法测量条纹离上端的距离方法得到薄膜的相对上边缘的厚度。 本文分别测量了 3 种不同形状塑料环上的肥皂液膜在不同时刻的相对厚度随竖直高度的分布情况,借助精细的迈克耳逊干涉仪,基于单色光的等倾干涉原理测量了肥皂膜中心点区域的实际厚度。 通过该方法,实现出对肥皂液膜不同位置厚度的测量,为液体等薄膜厚度测量提供一种借鉴方法。

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李金怡
钟兰花
金 肖
黄 芊
骆鹤尹
吴旭明
关键词:  等厚干涉  等倾干涉  肥皂液膜  厚度测量     
Abstract: 

At present, accurately measuring the thiekness of liquid thin films remains challenging,especially forfragile soap films.Such measurements require nondestructive and high-precision optical instruments, which areevidently impractieal for routine applieations,ln this study , we propose a method for measuring the thickness olsoap films using light interference , offering a precise yet relatively practical approach for determining thethickness of micro/nano-seale liquid films.Due to the inluenee of gravity ,soap films typically exhibit a thinnetop and a thicker boltom. When illuminated by vertically ineident light , interferenee fringes of equal thicknessappear across the film,By measuring the distanee of these fringes from the upper edge , the local thiekness of thefilm relative to its topboundary can be obtained via intererenee techniques.ln this work, we measured therelative thickness distributions of soap films formed on plastie rings of three different shapes at various timepoints, analyzing how thiekness varies with verical height, Additionally, using a refined Michelsoninterferometer and the prineiple of equal inelination interference under monochromatie light , we determined theaetual thickness at the center region of the soap film,This method enables the measurement of thickness atvarious positions of a soap film , providing a referenee teehnique for measuring the thickness of other liquid.based thin films.

Key words:  equal thickness interference    equal inelination intererence    soap solution film    thickness measurement
               出版日期:  2025-06-25      发布日期:  2025-06-25      整期出版日期:  2025-06-25
ZTFLH:  O 436.1  
基金资助: 

广东省教学改革项目(粤教高函〔2021〕29 号);岭南师范学院高等教育教学研究和改革项目(岭师教务〔2022〕)57 号;岭南师范学院 2024 年“金苗计划”大学生课外科研项目(自然科学类)(岭师团委〔2024〕141 号);岭南师范学院一流课程建设项目?光学

引用本文:    
李金怡, 钟兰花, 金 肖, 黄 芊, 骆鹤尹, 吴旭明. 肥皂液膜的厚度测量 [J]. 大学物理实验, 2025, 38(3): 36-40.
LI Jinyi , ZHONG Lanhua , JIN Xiao, HUANG Qian , LUO Heyin , WU Xuming. The Thickness Measurement of Soap Liquid Film . Physical Experiment of College, 2025, 38(3): 36-40.
链接本文:  
https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/10.14139/j.cnki.cn22-1228.2025.03.007  或          https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/Y2025/V38/I3/36
[1] 王 鹤 , 姜建刚, 张 锐, 张 丹, 王一平, 张 敏. 基于朗伯比尔定律/等厚干涉现象探究溶液吸光度与折射率的关系 [J]. 大学物理实验, 2024, 37(2): 35-38.
[2] 雷前召, 李芳菊, 郭 蕾, 安 博. 塞曼效应实验之虚拟仿真与电脑辅助对比分析 [J]. 大学物理实验, 2024, 37(1): 99-103.
[3] 穆晓东, 郝子文. 等倾干涉条纹的采集与处理 [J]. 大学物理实验, 2019, 32(6): 36-39.
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