Номер 5, страница 132 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 2. Механические колебания и волны. Параграф 28. Свойства механических волн. Вопросы для самопроверки - номер 5, страница 132.

Условие.

5. Как образуются интерференционные максимумы и минимумы?

Решение.

Интерференционные максимумы и минимумы являются результатом явления интерференции — сложения в пространстве двух или более когерентных волн. Когерентными называются волны, имеющие одинаковую частоту и постоянную во времени разность фаз. В зависимости от того, в какой фазе волны приходят в данную точку пространства, они могут либо усиливать, либо ослаблять друг друга.

Интерференционные максимумы

Максимум интерференции, или конструктивная интерференция, наблюдается в тех точках пространства, куда волны приходят в одинаковой фазе. Это означает, что гребень одной волны накладывается на гребень другой, а впадина — на впадину. В результате такого сложения амплитуда результирующей волны максимальна и равна сумме амплитуд исходных волн. Условием возникновения максимума является то, что оптическая разность хода волн ($\Delta d$) от источников до точки наблюдения равна целому числу длин волн ($\lambda$).

Условие максимума: $\Delta d = k \lambda$, где $k = 0, \pm1, \pm2, \dots$

Интерференционные минимумы

Минимум интерференции, или деструктивная интерференция, наблюдается в тех точках пространства, куда волны приходят в противофазе. Это означает, что гребень одной волны накладывается на впадину другой. В этом случае волны гасят друг друга, и амплитуда результирующей волны минимальна. Если амплитуды исходных волн равны, то результирующая амплитуда в точке минимума будет равна нулю. Условием возникновения минимума является то, что оптическая разность хода волн ($\Delta d$) равна нечетному числу полуволн.

Условие минимума: $\Delta d = (2k + 1) \frac{\lambda}{2}$, где $k = 0, \pm1, \pm2, \dots$

В результате в пространстве образуется устойчивая интерференционная картина, состоящая из чередующихся светлых (максимумы) и темных (минимумы) полос, если речь идет о световых волнах.

Ответ: Интерференционные максимумы и минимумы образуются при сложении когерентных волн. Максимумы возникают в точках, где разность хода волн равна целому числу длин волн ($\Delta d = k \lambda$), что соответствует сложению волн в одинаковой фазе (усиление). Минимумы возникают в точках, где разность хода волн равна нечетному числу полуволн ($\Delta d = (2k + 1) \frac{\lambda}{2}$), что соответствует сложению волн в противофазе (ослабление).