Номер 6.26, страница 36 - гдз по физике 9 класс задачник Артеменков, Ломаченков

VI. Электромагнитная природа света - номер 6.26, страница 36.

Условие.

6.26 Перечислите известные вам эксперименты, свидетельствующие о волновой природе света.

Решение.

Волновая природа света доказывается экспериментами, демонстрирующими явления, присущие только волнам: интерференцию, дифракцию и поляризацию.

Опыт Юнга по интерференции света

В этом эксперименте свет от источника проходит через две близко расположенные щели и создает на экране узор из чередующихся светлых и темных полос. Этот узор (интерференционная картина) возникает из-за того, что световые волны от двух щелей складываются: в местах, где гребни волн совпадают, они усиливают друг друга (светлая полоса), а где гребень одной волны совпадает с впадиной другой — гасят друг друга (темная полоса). Это явление называется интерференцией и является прямым доказательством волновой природы света.

Ответ: Опыт Юнга, демонстрирующий интерференцию света.

Дифракция света на препятствиях

Дифракция — это способность волн огибать препятствия. Если направить свет на очень узкую щель или на край непрозрачного объекта, свет отклонится от прямолинейного пути и зайдет в область тени. В результате на экране образуется сложный узор — дифракционная картина. Особенно показателен опыт с пятном Пуассона-Араго: в центре тени от маленького круглого диска появляется яркое светлое пятно. Это пятно возникает из-за конструктивной интерференции световых волн, обогнувших диск, и не может быть объяснено, если считать свет потоком частиц.

Ответ: Эксперименты по наблюдению дифракции света на щелях и препятствиях (например, пятно Пуассона-Араго).

Поляризация света

Поляризация доказывает, что световые волны являются поперечными, то есть колебания в световой волне происходят перпендикулярно направлению ее распространения. Экспериментально это доказывается с помощью поляризаторов. Если пропустить обычный свет через один поляризатор, он станет поляризованным (колебания будут происходить в одной плоскости). Второй поляризатор, повернутый на 90 градусов относительно первого, полностью заблокирует этот свет. Интенсивность света, прошедшего через два поляризатора, зависит от угла между их осями и описывается законом Малюса: $I = I_0 \cos^2\phi$. Это доказывает, что световые волны являются поперечными.

Ответ: Опыты с поляризаторами, доказывающие поперечность световых волн.

Интерференция в тонких пленках и кольца Ньютона

Радужные цвета на мыльных пузырях или на пленке бензина в луже — это тоже проявление волновой природы света. Они возникают из-за интерференции световых волн, отраженных от внешней и внутренней поверхностей тонкой пленки. Похожее явление — кольца Ньютона — наблюдается в виде цветных концентрических колец в тонком воздушном зазоре между стеклянной пластиной и линзой. Оба этих явления объясняются только волновой теорией.

Ответ: Наблюдение интерференции в тонких пленках (мыльные пузыри) и колец Ньютона.