Номер 2, страница 227 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Авторы: Пёрышкин И. М., Гутник Е. М., Иванов А. И., Петрова М. А.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2023 - 2025
Уровень обучения: базовый
Цвет обложки: белый, синий
ISBN: 978-5-09-102556-9
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 9 классе
Обсуди с товарищами. § 47. Оптические приборы. Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны - номер 2, страница 227.
№2 (с. 227)
Условие. №2 (с. 227)
скриншот условия

2. Зеркала телескопов-рефлекторов шлифуют с очень высокой точностью: до долей микрометров. Подумайте и объясните, зачем нужна такая высокая точность шлифовки.
Решение. №2 (с. 227)

Решение 2. №2 (с. 227)
Высокая точность шлифовки зеркал телескопов-рефлекторов до долей микрометра необходима для получения качественного, четкого и яркого изображения удаленных астрономических объектов. Это связано с волновой природой света и принципами работы телескопа.
Основная задача главного зеркала телескопа-рефлектора — собрать как можно больше света от тусклого объекта и сфокусировать его в одной точке (фокусе). Чтобы это произошло, поверхность зеркала должна иметь строго определенную форму (как правило, параболическую) и быть чрезвычайно гладкой.
Свет представляет собой электромагнитную волну. Длина волны видимого света очень мала и составляет примерно от 400 до 700 нанометров, то есть от 0.4 до 0.7 микрометра (мкм). Любая неровность на поверхности зеркала (бугорок или впадина) будет взаимодействовать с падающей на нее световой волной.
Если размер этих неровностей сопоставим с длиной волны света или больше нее, происходит явление, называемое диффузным рассеянием. Свет отражается не в строго заданном направлении к фокусу, а хаотично, в разные стороны. Это приводит к тому, что значительная часть собранного света не попадает в фокус, из-за чего изображение становится тусклым и теряет контраст.
Даже если неровности меньше длины волны, они все равно вносят искажения. Отражаясь от разных по высоте точек неровной поверхности, световые волны проходят немного разный путь. Это приводит к сдвигу фаз между волнами. В результате интерференции этих волн в фокусе изображение искажается и размывается — возникают так называемые аберрации. Чтобы изображение было предельно четким (дифракционно-ограниченным), принято считать, что среднеквадратичное отклонение поверхности от идеальной формы не должно превышать $\lambda/20$, где $\lambda$ — длина волны света. Для середины видимого спектра ($\lambda \approx 550$ нм) это составляет всего около 27.5 нм, что является малой долей микрометра ($1$ мкм $= 1000$ нм).
Таким образом, чем точнее отшлифована поверхность зеркала и чем ближе ее форма к идеальной, тем меньше света рассеивается и тем точнее все лучи собираются в фокусе. Это позволяет достичь максимальной разрешающей способности телескопа и наблюдать очень слабые и далекие объекты Вселенной.
Ответ: Такая высокая точность шлифовки необходима для того, чтобы минимизировать рассеяние света и искажения (аберрации), вызванные неровностями на поверхности зеркала. Размер этих неровностей должен быть значительно меньше длины волны видимого света (которая составляет доли микрометра), иначе световые волны будут отражаться в неверных направлениях, что приведет к созданию размытого, тусклого и нечеткого изображения вместо сфокусированного и яркого.
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 2 расположенного на странице 227 к учебнику 2023 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. 227), авторов: Пёрышкин (И М), Гутник (Елена Моисеевна), Иванов (Александр Иванович), Петрова (Мария Арсеньевна), ФГОС (новый, красный) базовый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.