Номер 3, страница 144 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Вопросы. § 40. Интерференция волн. Глава 5. Волновые свойства света - номер 3, страница 144.

3. Что такое интерференционная картина?

Что такое интерференционная картина?

Интерференционная картина — это пространственное распределение амплитуды (а следовательно, и интенсивности) результирующей волны, которое возникает при наложении (суперпозиции) двух или более когерентных волн. Эта картина представляет собой чередование областей с максимальной и минимальной интенсивностью.

Возникновение интерференционной картины объясняется явлением интерференции. В тех точках пространства, куда волны приходят в одинаковой фазе (синфазно), они усиливают друг друга. Это называется конструктивной интерференцией, и в этих точках наблюдаются максимумы интенсивности (например, светлые полосы для световых волн). В тех точках, куда волны приходят в противофазе, они ослабляют или полностью гасят друг друга. Это называется деструктивной интерференцией, и в этих точках наблюдаются минимумы интенсивности (темные полосы).

Условие возникновения максимума или минимума в некоторой точке определяется разностью хода волн ($\Delta d$) от источников до этой точки. Разность хода — это разница в расстояниях, которые проходят волны. Условие максимума (конструктивной интерференции) выполняется, если разность хода равна целому числу длин волн: $\Delta d = m \lambda$, где $m = 0, \pm1, \pm2, ...$ — целое число, называемое порядком максимума, а $\lambda$ — длина волны. Условие минимума (деструктивной интерференции) выполняется, если разность хода равна нечетному числу полуволн: $\Delta d = (m + \frac{1}{2}) \lambda$, где $m = 0, \pm1, \pm2, ...$.

Для наблюдения устойчивой во времени интерференционной картины необходимо, чтобы волны были когерентными, то есть имели одинаковую частоту и постоянную разность фаз. Примерами интерференционных картин являются радужные полосы на мыльных пузырях или масляных пленках на воде, а также система светлых и темных полос в опыте Юнга с двумя щелями.

Ответ: Интерференционная картина — это устойчивое во времени пространственное распределение амплитуды волн, возникающее при наложении двух или нескольких когерентных волн. Она представляет собой чередование областей с максимальной (конструктивная интерференция) и минимальной (деструктивная интерференция) интенсивностью. Условие максимума: разность хода волн $\Delta d = m \lambda$. Условие минимума: $\Delta d = (m + \frac{1}{2}) \lambda$, где $m$ — целое число, $\lambda$ — длина волны.