Номер 745, страница 113 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Авторы: Марон А. Е., Марон Е. А., Позойский С. В.
Тип: Сборник вопросов и задач
Издательство: Просвещение
Год издания: 2022 - 2025
Цвет обложки: белый на синем фоне изображена телебашня
ISBN: 978-5-09-087199-0
Популярные ГДЗ в 9 классе
Интерференция и дифракция света. Электромагнитная природа света. Электромагнитное поле - номер 745, страница 113.
№745 (с. 113)
Условие. №745 (с. 113)
скриншот условия

745. Как объяснить радужные полосы, наблюдаемые в тонком слое керосина на поверхности воды?
Решение. №745 (с. 113)
Радужные полосы, наблюдаемые в тонком слое керосина на поверхности воды, являются результатом физического явления, называемого интерференцией света в тонких пленках. Белый свет, например, солнечный, падая на тонкую пленку, отражается от двух ее поверхностей: верхней (граница воздух-керосин) и нижней (граница керосин-вода).
Эти два отраженных световых луча накладываются друг на друга, то есть интерферируют. Результат интерференции — усиление или ослабление света — зависит от разности хода между лучами. Разность хода в свою очередь зависит от толщины пленки $d$ и показателя преломления керосина $n$.
Важную роль играет изменение фазы волны при отражении. При отражении света от границы со средой, оптически более плотной, происходит так называемая "потеря полуволны", то есть фаза волны изменяется на $\pi$. Такое отражение происходит на верхней границе пленки (воздух-керосин), так как показатель преломления керосина ( $n_к \approx 1.44$ ) больше показателя преломления воздуха ( $n_в \approx 1.0$ ). На нижней границе (керосин-вода) отражение происходит от оптически менее плотной среды, поскольку показатель преломления воды ( $n_{воды} \approx 1.33$ ) меньше, чем у керосина, поэтому изменения фазы на этой границе не происходит.
Таким образом, для того чтобы два отраженных луча усилили друг друга (конструктивная интерференция), оптическая разность хода, равная при почти перпендикулярном падении $2nd$, должна скомпенсировать потерю полуволны. Условие максимума интенсивности (яркой полосы) для света с длиной волны $\lambda$ выглядит так:
$2nd = (m + \frac{1}{2})\lambda$, где $m = 0, 1, 2, ...$
Соответственно, условие минимума интенсивности (темной полосы) имеет вид:
$2nd = m\lambda$, где $m = 0, 1, 2, ...$
Белый свет представляет собой смесь электромагнитных волн разной длины, которым соответствуют разные цвета спектра. Толщина пленки керосина на воде обычно неравномерна. В каждой точке пленки с определенной толщиной $d$ условие усиления будет выполняться для волн определенной длины (определенного цвета). Именно этот цвет мы и видим в данной точке. В соседних местах с другой толщиной пленки будут усиливаться волны другой длины, и мы увидим другой цвет. Это и создает наблюдаемую картину радужных полос.
Ответ: Радужные полосы на тонкой пленке керосина возникают из-за интерференции световых волн, отраженных от ее верхней и нижней поверхностей. Поскольку толщина пленки непостоянна, в разных ее точках происходит усиление световых волн разной длины (разного цвета), что приводит к разложению белого света в спектр и появлению цветных узоров.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 9 класс, для упражнения номер 745 расположенного на странице 113 к сборнику вопросов и задач 2022 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 №745 (с. 113), авторов: Марон (Абрам Евсеевич), Марон (Евгений Абрамович), Позойский (Семён Вениаминович), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Просвещение.