Номер 5, страница 136, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

5. Что называется интерференцией волн? Когда выполняются условия ее максимума и минимума?

Что называется интерференцией волн?

Интерференцией волн называют явление, возникающее при наложении (суперпозиции) двух или нескольких когерентных волн, в результате которого в различных точках пространства происходит устойчивое во времени усиление или ослабление амплитуды результирующих колебаний.

Ключевым условием для наблюдения интерференции является когерентность волн. Волны называются когерентными, если они имеют одинаковую частоту, и разность их фаз в любой точке пространства остается постоянной во времени. В результате наложения таких волн образуется стационарная картина чередующихся максимумов (где гребень одной волны накладывается на гребень другой) и минимумов (где гребень одной волны накладывается на впадину другой) интенсивности.

Ответ: Интерференция волн — это явление перераспределения интенсивности в пространстве при наложении когерентных волн, которое приводит к образованию устойчивой картины максимумов и минимумов амплитуды.

Когда выполняются условия ее максимума и минимума?

Условия максимума и минимума интерференции определяются разностью хода волн $Δd$. Это разница расстояний, которые проходят две волны от своих источников до точки наблюдения.

Условие максимума (конструктивная интерференция):

Максимум интерференции, то есть взаимное усиление волн, наблюдается в тех точках, куда обе волны приходят в одинаковой фазе. Это условие выполняется, если разность хода волн равна целому числу длин волн $λ$:

$Δd = k \cdot λ$

где $\text{k}$ — целое число, называемое порядком максимума ($k = 0, \pm1, \pm2, \ldots$).

Условие минимума (деструктивная интерференция):

Минимум интерференции, то есть взаимное ослабление или полное гашение волн (при равенстве амплитуд), наблюдается в тех точках, куда волны приходят в противофазе. Это условие выполняется, если разность хода волн равна нечетному числу полуволн:

$Δd = (2k + 1) \frac{λ}{2}$

где $\text{k}$ — целое число ($k = 0, \pm1, \pm2, \ldots$).

Ответ: Условие максимума выполняется, когда разность хода волн равна целому числу длин волн ($Δd = kλ$). Условие минимума выполняется, когда разность хода волн равна нечетному числу полуволн ($Δd = (2k + 1)λ/2$).