Ответьте на вопросы, страница 83 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопрос

Почему в помещении, при подключении второго источника максимумы и минимумы освещенности не наблюдаются, освещение усиливается во всем пространстве?

Для наблюдения устойчивой интерференционной картины, которая представляет собой чередование областей с максимальной (максимумы) и минимальной (минимумы) освещенностью, необходимо выполнение основного условия: источники света должны быть когерентными.

Когерентность означает, что разность фаз волн, излучаемых источниками, в любой точке пространства остается постоянной во времени. Обычные бытовые источники света, такие как лампы накаливания, светодиодные или люминесцентные лампы, не являются когерентными. Свет в них возникает в результате множества независимых актов излучения атомов. Каждый атом излучает короткий цуг волн со случайной начальной фазой. Поэтому суммарная волна от одного источника, а тем более от двух разных, не имеет постоянной фазы. Разность фаз между волнами от двух ламп в любой точке пространства изменяется хаотично и с огромной скоростью.

Хотя интерференция (сложение волн) происходит в каждый момент времени, создаваемая интерференционная картина постоянно и беспорядочно смещается. Из-за инерционности человеческого зрения (глаз усредняет световые сигналы за промежуток времени около 0,1 с) мы не можем различить эту быстро меняющуюся картину. Вместо этого мы воспринимаем усредненную по времени интенсивность.

При сложении волн от двух некогерентных источников их интенсивности просто складываются. Если интенсивность от первого источника равна $I_1$, а от второго — $I_2$, то суммарная интенсивность в любой точке будет равна $I_{общ} = I_1 + I_2$. Именно поэтому при включении второй лампы освещение просто усиливается во всем пространстве, а не образует узор из светлых и темных участков.

Ответ: Максимумы и минимумы освещенности не наблюдаются из-за того, что обычные источники света (лампы) не являются когерентными. Для возникновения устойчивой интерференционной картины (чередования максимумов и минимумов) необходима постоянная разность фаз между световыми волнами, чего у двух независимых ламп нет. Вместо этого их интенсивности просто складываются, что приводит к равномерному увеличению общей освещенности в помещении.