BelPhO 1994, Заключителен етап, 9–11 клас — Задача 11-5

• 1490 m/s

Показатель преломления воды зависит от ее плотности, а, следовательно, от давления в жидкости. При подключении к кювете источника ультразвука в воде образуется стоячая звуковая волна, т.е. периодическая структура областей разряжения и сжатия. Эта структура играет роль дифракционной решетки, на которой происходит дифракция света. Период «решетки», очевидно, равен длине стоячей звуковой волны, которая равна половине длины бегущей волны $\lambda_{\text{зв.}}$

где $c$ – скорость звука в воде.

Условие максимума при дифракции на решетке имеет вид

где $\lambda$ – длина световой волны, $m$ – порядок дифракции, $\varphi$ – угол дифракции. В данном случае угол мал, поэтому

Из (1) – (3) получим $\frac{c}{2\nu}\frac{a}{l} = \lambda.$

Откуда находим