Вариант 1, страница 26 - гдз по физике 11 класс самостоятельные и контрольные работы Ерюткин, Ерюткина

Самостоятельная работа № 3. Волновые свойства света. Оптика - страница 26.

Условие.

Самостоятельная работа № 3

Волновые свойства света

Вариант 1

1. Определите частоту колебаний в световой волне, длина волны которой составляет 500 нм.

2. Мыльные пузыри имеют радужную окраску. Какое явление лежит в основе этого явления?

1) интерференция

2) дифракция

3) дисперсия

4) поляризация

Решение.

1.

Дано:

Длина волны, $\lambda = 500$ нм

Скорость света в вакууме, $c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с

Перевод в систему СИ:

$\lambda = 500 \cdot 10^{-9}$ м $= 5 \cdot 10^{-7}$ м

Найти:

Частоту колебаний, $\nu$

Решение:

Частота, длина волны и скорость распространения света связаны соотношением:

$c = \lambda \cdot \nu$

где $c$ — скорость света в вакууме, $\lambda$ — длина волны, $\nu$ — частота колебаний.

Из этой формулы выразим искомую частоту $\nu$:

$\nu = \frac{c}{\lambda}$

Подставим числовые значения в единицах системы СИ и произведем вычисления:

$\nu = \frac{3 \cdot 10^8 \text{ м/с}}{5 \cdot 10^{-7} \text{ м}} = 0.6 \cdot 10^{15} \text{ Гц} = 6 \cdot 10^{14} \text{ Гц}$

Ответ: частота колебаний в световой волне составляет $6 \cdot 10^{14}$ Гц.

2.

Радужная окраска мыльных пузырей является результатом явления интерференции света. Это происходит из-за сложения световых волн, отраженных от двух поверхностей тонкой мыльной пленки — внешней и внутренней.

Когда луч белого света падает на мыльный пузырь, часть его отражается от внешней поверхности, а другая часть проходит сквозь пленку и отражается от внутренней. Эти две отраженные волны, проделав разный путь, накладываются друг на друга. В зависимости от толщины пленки в данной точке и угла обзора, для одних длин волн (цветов) происходит конструктивная интерференция (волны усиливают друг друга), а для других — деструктивная (волны гасят друг друга). В результате мы видим на поверхности пузыря цветные узоры, так как разные цвета усиливаются в разных местах из-за переменной толщины пленки.

Другие предложенные явления не объясняют этот эффект:

• Дифракция — это огибание волнами препятствий.
• Дисперсия — это зависимость показателя преломления вещества от частоты (длины волны) света, что приводит к разложению света в спектр, например, в призме.
• Поляризация — это характеристика поперечных волн, описывающая направление колебаний в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.

Следовательно, правильный вариант ответа — интерференция.

Ответ: 1) интерференция.