Номер 7, страница 169, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

7. С помощью бизеркал Френеля получили интерференционные полосы, пользуясь красным светом. Как изменится картина интерференционных полос, если воспользоваться фиолетовым светом?

Решение

Интерференционная картина, наблюдаемая в опыте с бизеркалами Френеля, представляет собой чередование светлых и тёмных полос. Расстояние между центрами соседних светлых (или тёмных) полос называется шириной интерференционной полосы. Она рассчитывается по формуле:

$ \Delta x = \frac{\lambda L}{d} $

где $ \Delta x $ – ширина интерференционной полосы, $ \lambda $ – длина волны света, $ L $ – расстояние от мнимых когерентных источников света (созданных бизеркалами) до экрана, а $ d $ – расстояние между этими мнимыми источниками.

В условиях задачи меняется только источник света, а сама экспериментальная установка (бизеркала и экран) остается неизменной. Это означает, что параметры $ L $ и $ d $ являются постоянными. Следовательно, ширина интерференционной полосы $ \Delta x $ прямо пропорциональна длине волны света $ \lambda $.

Сравним длины волн красного и фиолетового света. В видимом спектре красный свет имеет одну из самых больших длин волн, а фиолетовый — одну из самых маленьких.

$ \lambda_{красный} \approx 700 \text{ нм} $

$ \lambda_{фиолетовый} \approx 400 \text{ нм} $

Таким образом, длина волны красного света больше длины волны фиолетового света:

$ \lambda_{красный} > \lambda_{фиолетовый} $

Поскольку $ \Delta x $ пропорционально $ \lambda $, при замене красного света на фиолетовый ширина интерференционных полос уменьшится. Полосы станут уже и будут располагаться чаще (ближе друг к другу). Вся интерференционная картина "сожмется" к центру. Естественно, цвет светлых полос также изменится с красного на фиолетовый.

Ответ: При замене красного света на фиолетовый интерференционная картина изменится следующим образом: ширина интерференционных полос уменьшится, и они будут расположены ближе друг к другу (плотнее). Цвет светлых полос изменится с красного на фиолетовый.