НОФ 2014, III кръг (национален), 10–12 клас, втори ден — Задача 3. Разсейване на Менделщам – Брилюен в течности

МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА. НАЦИОНАЛНА ОЛИМПИАДА ПО ФИЗИКА. Казанлък, 11–13 април 2014 г. Тема за 10.–12. клас – ІІ етап · 11 април 2014 г. · 7 т.

Условие

В течност с показател на пречупване $n$ се разпространява звукова вълна със скорост $u$. Течността се облъчва с монохроматичен светлинен лъч с честота $\nu$ и с дължина на вълната $\lambda$ във вакуум. След проникването и взаимодействието му с течността се наблюдават допълнително разсеяни лъчи, които сключват ъгъл $\theta$ с падащия лъч, и чиято честота е $\nu' = \nu - \Omega$ и $\nu'' = \nu + \Omega$. Като използвате корпускулярни представи както за светлината (фотони), така и за механичните трептения (фонони), определете честотата $\Omega$. Процесите на взаимодействие включват фотон с честота $\nu$, който излъчва фонон с честота $\Omega$, при което се появява фотон с честота $\nu' = \nu - \Omega$ и взаимодействие на фотон с честота $\nu$, който поглъща фонон с честота $\Omega$, при което се появява фотон с честота $\nu'' = \nu + \Omega$. При пресмятанията използвайте, че скоростта на механичната вълна е много по-малка от скоростта на светлината в течността.

Решение

---

Оригинал в Архива: NOF3_2014_10-12problemsD2.pdf