НОФ 2023, III кръг (национален), 11–12 клас — Задача 4. Билеща на Бийе

Национална олимпиада по физика 2023, национален кръг, пета състезателна група (11.–12. клас) · 22 април 2023 г. · 15 т.

Условие

Точков източник S на монохроматична светлина с дължина на вълната $\lambda = 650$ nm се намира на разстояние $a = 15,0$ cm от тънка събирателна леща с фокусно разстояние $f = 5,0$ cm и диаметър $D = 1,0$ cm, върху оптичната ѝ ос (фиг. 4-1).

Внимание! На фигурите различните размери са дадени в различен мащаб.

а) На какво растояние $b$ зад лещата трябва да бъде поставен екран, така че върху него да се получи образ на източника? [2 т.]

б) Лещата е разрязана по диаметъра си в равнина, перпендикулярна на чертежа. Двете ѝ половини са отдалечени на разстояние $h = 1,0$ mm една от друга, симетрично спрямо оста, на която се намира източникът (фиг. 4-2). Зад празнината между полу-лещите е поставена преграда, която не пропуска светлина. Върху екрана се наблюдават два образа на източника.

Начертайте хода на лъчите, от които се формират двата образа. Колко е разстоянието $d$ между образите? [4 т.]

в) Екранът е отдалечен на разстояние $L = 1,00$ m от разрязаната на две леща. В центъра на екрана се набллюдава интерференчна картина, която се състои от редуващи се тъмни и светли ивици.

Колко е разстоянието $\Delta x$ между последователните светли ивици? [4 т.]

в) (продължение) Общо колко интерференчни максимума се наблюдават върху екрана? [5 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: 11-12_th_zad.pdf · официални решения: 11-12_th_resh.pdf