Номер 2, страница 210 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Авторы: Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Чаругин В. М.
Тип: Учебник
Серия: классический курс
Издательство: Просвещение
Год издания: 2019 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: синий
ISBN: 978-5-09-087659-9
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 11 классе
Образцы заданий ЕГЭ. Параграф 54. Интерференция света. Глава 7. Световые волны - номер 2, страница 210.
№2 (с. 210)
Условие. №2 (с. 210)
скриншот условия

2. Световые волны когерентны, если у них
1) совпадают амплитуды
2) совпадают частоты
3) сдвиг фаз не зависит от времени
4) совпадают частоты и сдвиг фаз не зависит от времени
Решение. №2 (с. 210)

Решение 2. №2 (с. 210)
Когерентность — это свойство волн, характеризующее согласованность протекания нескольких колебательных или волновых процессов во времени и пространстве. Для того чтобы две световые волны были когерентными и могли создавать устойчивую интерференционную картину, они должны удовлетворять двум основным условиям:
- Они должны иметь одинаковую частоту (и, следовательно, длину волны в вакууме). Это условие называется временной когерентностью.
- Разность их фаз в любой точке пространства должна оставаться постоянной во времени.
Рассмотрим математическое описание. Уравнение гармонической волны можно записать как $E(t) = A \cos(\omega t + \phi_0)$, где $A$ — амплитуда, $\omega$ — круговая частота, $t$ — время, а $\phi_0$ — начальная фаза. Полная фаза колебаний в момент времени $t$ равна $\phi(t) = \omega t + \phi_0$.
Для двух волн их уравнения будут:
$E_1(t) = A_1 \cos(\omega_1 t + \phi_{01})$
$E_2(t) = A_2 \cos(\omega_2 t + \phi_{02})$
Разность фаз (или сдвиг фаз) этих двух волн в момент времени $t$ определяется как:
$\Delta \phi(t) = \phi_1(t) - \phi_2(t) = (\omega_1 t + \phi_{01}) - (\omega_2 t + \phi_{02}) = (\omega_1 - \omega_2)t + (\phi_{01} - \phi_{02})$
Условие когерентности требует, чтобы разность фаз $\Delta \phi$ была постоянной величиной, то есть не зависела от времени ($\Delta \phi(t) = \text{const}$). Это возможно только тогда, когда член, содержащий время $t$, равен нулю:
$\omega_1 - \omega_2 = 0$, что эквивалентно $\omega_1 = \omega_2$.
Таким образом, требование постоянства сдвига фаз автоматически влечет за собой и требование равенства частот.
Теперь проанализируем предложенные варианты ответа:
1) совпадают амплитуды
Это условие не является необходимым для когерентности. Волны с разными амплитудами могут быть когерентными. Равенство амплитуд важно для получения максимального контраста в интерференционной картине, но не для самого факта когерентности.
2) совпадают частоты
Это необходимое, но не достаточное условие. Две волны могут иметь одинаковую частоту, но если их начальные фазы $\phi_{01}$ и $\phi_{02}$ изменяются хаотически и независимо друг от друга (что характерно для независимых источников, таких как две разные лампочки), то разность фаз $\Delta \phi = \phi_{01} - \phi_{02}$ не будет постоянной. Такие волны не когерентны.
3) сдвиг фаз не зависит от времени
Как было показано математически, это условие $(\Delta \phi(t) = \text{const})$ является достаточным, поскольку из него следует, что частоты волн должны быть равны $(\omega_1 = \omega_2)$. В строгом смысле, этот ответ верен.
4) совпадают частоты и сдвиг фаз не зависит от времени
Этот вариант является наиболее полным и общепринятым определением когерентности в физике. Он явно указывает на оба фундаментальных аспекта когерентности. Хотя второе условие (постоянный сдвиг фаз) подразумевает первое (равенство частот), в физических определениях и учебниках принято указывать оба условия для полноты и ясности. Среди предложенных вариантов этот является самым точным и исчерпывающим. Он не оставляет места для неверного толкования.
Таким образом, наиболее правильным и полным ответом является вариант 4.
Ответ: 4) совпадают частоты и сдвиг фаз не зависит от времени
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 2 расположенного на странице 210 к учебнику серии классический курс 2019 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 №2 (с. 210), авторов: Мякишев (Генадий Яковлевич), Буховцев (Борис Борисович), Чаругин (Виктор Максимович), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.