Номер 4, страница 210 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

4. Два точечных источника света находятся близко друг от друга и создают на удалённом экране устойчивую интерференционную картину. Это возможно, если эти два источника являются

1) двумя лампами накаливания

2) двумя солнечными зайчиками от разных зеркал

3) малыми отверстиями в непрозрачном экране, освещёнными светом одного и того же точечного источника

4) малыми отверстиями в непрозрачном экране, освещёнными светом двух точечных источников разных цветов

Для того чтобы два точечных источника света создавали на экране устойчивую (стационарную) интерференционную картину, они должны быть когерентными. Условие когерентности подразумевает, что:

1. Источники излучают волны одинаковой частоты (и, следовательно, длины волны).
2. Разность фаз волн, приходящих в любую точку от этих источников, остается постоянной во времени.

Рассмотрим каждый из предложенных вариантов с точки зрения этих условий.

1) двумя лампами накаливания
Лампы накаливания являются независимыми тепловыми источниками света. В них свет излучается множеством атомов, которые испускают световые волны (цуги) независимо друг от друга, в случайные моменты времени и со случайными начальными фазами. Поэтому разность фаз волн от двух разных ламп будет постоянно и хаотично меняться. Такие источники не являются когерентными, и устойчивая интерференционная картина не образуется.

2) двумя солнечными зайчиками от разных зеркал
Солнце, как и лампа накаливания, — это тепловой источник, свет от которого некогерентен. Два солнечных зайчика, полученные от разных зеркал, будут вести себя как два независимых источника света. Они не будут когерентными по той же причине, что и две лампы накаливания.

3) малыми отверстиями в непрозрачном экране, освещёнными светом одного и того же точечного источника
Это классическая схема для получения когерентных источников света (опыт Юнга). Световая волна от одного источника достигает двух близко расположенных малых отверстий. Согласно принципу Гюйгенса-Френеля, каждое отверстие становится новым, вторичным источником волн. Поскольку эти вторичные волны порождены одной и той же исходной волной, они имеют одинаковую частоту и постоянную во времени разность фаз. Такие источники являются когерентными и создают на экране устойчивую интерференционную картину.

4) малыми отверстиями в непрозрачном экране, освещёнными светом двух точечных источников разных цветов
Разные цвета света означают разные частоты и длины волн ($λ_1 \neq λ_2$). Одним из главных условий интерференции является одинаковая частота накладывающихся волн. Если частоты различны, то устойчивой во времени картины из максимумов и минимумов освещенности не возникнет. Кроме того, два независимых источника, даже если бы они были одного цвета, не являются когерентными.

Ответ: 3