Номер 13, страница 63 - гдз по физике 11 класс самостоятельные и контрольные работы Ерюткин, Ерюткина

Авторы: Ерюткин Е. С., Ерюткина С. Г.
Тип: Самостоятельные и контрольные работы
Серия: классический курс
Издательство: Просвещение
Год издания: 2020 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: фиолетовый
ISBN: 978-5-09-097-598-8
Популярные ГДЗ в 11 классе
Оптика. Задачи для повторения - номер 13, страница 63.
№13 (с. 63)
Условие. №13 (с. 63)
скриншот условия

13. Что произойдёт с интерференционной картиной, полученной от двух когерентных источников, при переносе их из воздуха в другую среду с показателем преломления $4/3$ при сохранении всех остальных условий опыта?
Решение. №13 (с. 63)
Дано
Показатель преломления воздуха $n_1 \approx 1$
Показатель преломления новой среды $n_2 = 4/3$
Найти:
Как изменится интерференционная картина?
Решение
Интерференционная картина, создаваемая двумя когерентными источниками, характеризуется чередованием светлых и темных полос (максимумов и минимумов). Расстояние между двумя соседними максимумами (или минимумами), называемое шириной интерференционной полосы, определяется по формуле:
$\Delta x = \frac{\lambda L}{d}$
где $\lambda$ — длина волны света, $L$ — расстояние от источников до экрана, а $d$ — расстояние между когерентными источниками. По условию задачи, все параметры опыта ($L$ и $d$) остаются неизменными, кроме среды, в которой распространяется свет.
При переходе света из одной среды в другую его частота $\nu$ остается постоянной, а скорость распространения $v$ и длина волны $\lambda$ изменяются. Длина волны света в среде с показателем преломления $n$ связана с длиной волны в вакууме $\lambda_0$ соотношением:
$\lambda = \frac{\lambda_0}{n}$
Поскольку показатель преломления воздуха $n_1 \approx 1$, длину волны в воздухе $\lambda_1$ можно считать примерно равной длине волны в вакууме: $\lambda_1 \approx \lambda_0$.
В новой среде с показателем преломления $n_2 = 4/3$ длина волны света $\lambda_2$ будет равна:
$\lambda_2 = \frac{\lambda_0}{n_2} \approx \frac{\lambda_1}{n_2}$
Теперь сравним ширину интерференционных полос в воздухе ($\Delta x_1$) и в новой среде ($\Delta x_2$).
Ширина полосы в воздухе:
$\Delta x_1 = \frac{\lambda_1 L}{d}$
Ширина полосы в новой среде:
$\Delta x_2 = \frac{\lambda_2 L}{d}$
Подставим выражение для $\lambda_2$ в формулу для $\Delta x_2$:
$\Delta x_2 = \frac{(\lambda_1/n_2) L}{d} = \frac{1}{n_2} \cdot \frac{\lambda_1 L}{d} = \frac{\Delta x_1}{n_2}$
Так как $n_2 = 4/3 > 1$, то $\Delta x_2 < \Delta x_1$. Это означает, что ширина интерференционных полос уменьшится. Найдем, во сколько раз:
$\frac{\Delta x_1}{\Delta x_2} = n_2 = \frac{4}{3}$
Следовательно, интерференционная картина сожмется, а расстояние между соседними максимумами (и минимумами) уменьшится в $4/3$ раза.
Ответ: При переносе источников в среду с показателем преломления $4/3$ длина волны света уменьшится в $4/3$ раза. В результате этого интерференционная картина сожмется, то есть расстояние между интерференционными полосами (ширина полосы) уменьшится в $4/3$ раза.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 11 класс, для упражнения номер 13 расположенного на странице 63 к самостоятельным и контрольным работам серии классический курс 2020 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №13 (с. 63), авторов: Ерюткин (Евгений Сергеевич), Ерюткина (Светлана Григорьевна), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.