НОФ 2008, II кръг (областен), 10–12 клас — Задача 3. Двулъчева интерференция

Национална олимпиада по физика 2008, областен кръг, тема за 10 – 12 клас · 22 март 2008 г. · 10 т.

Условие

Успореден сноп монохроматична светлина с дължина на вълната $\lambda = 500\ \mathrm{nm}$ пада перпендикулярно върху преграда, на която има направени два много тънки успоредни процепа. Разстоянието между процепите е $d = 2,5\ \mathrm{mm}$. Зад преградата на разстояние $L = 5\ \mathrm{m}$ е разположен екран, върху който се наблюдава интерференчна картина.

а) опишете как ще изглежда интерференчната картина – форма на максимумите и минимумите и тяхната ориентация спрямо процепите [1 т.]

б) Нека централният максимум на интерференчната картина има номер нула. Получете приближена формула за разстоянието между $k$-тия и нулевия максимуми ($k$ е малко цяло число). Използвайте приближението $\sqrt{1+y} \approx 1 + \frac{y}{2}$ (ако $|y| \ll 1$) [5 т.]

в) Получете приближена формула за разстоянието $\Delta x$ между два съседни максимуми. [1 т.] Изчислете $\Delta x$ като използвате зададените стойности на $\lambda$, $L$ и $d$ [2 т.]

г) Ако експеримента се извърши под вода (показателят на пречупване на водата е $n = \frac{4}{3}$), колко ще е в този случай разстоянието $\Delta x_{\text{вода}}$ между два съседни максимуми. [1 т.] Какви ще бъдат на цвят максимумите върху екрана във водата. [2 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: 10-12_zad.pdf · официални решения: 10-12_resh.pdf