НЕСФ 2013, 11–12 клас — Задача 3. Дифракционна картина от CD (компактдиск)

Национално есенно състезание по физика, Сливен, 16 ноември 2013 г. — Тема за 11-12 клас · 16 ноември 2013 г. · 10 т.

Условие

Материалът (пластмасата), от който се правят компактдисковете, се нарича поликарбонат. Неговата дебелина е $h = 1{,}10$ mm, а показателят му на пречупване е $n = 1{,}59$. Разстоянието между средите на две съседни пътечки (които отразяват светлината различно от мястото между тях) е $d = 1{,}60\ \mu\mathrm{m}$. Компактдискът се осветява с перпендикулярен на повърхността му тънък лазерен лъч с дължина на вълната $\lambda = 532$ nm. Направете необходимите пресмятания и оценки, за да си представите максимално точно количествено дифракционната картина, която ще се наблюдава.

а) Изчислете ъглите спрямо нормалата, при които ще се наблюдават дифракционни максимуми в поликарбоната и във въздуха. Подредете резултатите в подходяща таблица. [4 т.]

б) Начертайте схема, на която да се вижда падащия лъч и лъчите, даващи дифракционни максимуми (в поликарбоната и във въздуха). [3 т.]

в) Около мястото на падане на лазерния лъч върху повърхността на пластмасата се наблюдават допълнителни светещи петна, разположени в радиална посока, на еднакви разстояния едно от друго и с намаляваща интензивност при отдалечаване от мястото на падащия лъч. Обяснете техния произход и изчислете разстоянието $l$ между центровете на две съседни петна. [3 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: esenni_2013_11-12problems.pdf · официални решения: esenni_2013_11-12solutions.pdf