Волновая оптика

3 задания с разбором · раздел «Оптика»

  • Несколько ответов · лёгкое

    Монохроматический свет с длиной волны 600 нм падает нормально на две узкие параллельные щели, расстояние между которыми 0,6 мм. Экран расположен на расстоянии 2 м от щелей. Расстояние на экране между центральным максимумом и третьим светлым максимумом (углы малые) равно

    1. A2 мм
    2. B6⋅10−36\cdot10^{-3} м
    3. C4 мм
    4. D6 мм
    5. E0,6 см
    6. F0,6 мм
    Показать ответ и разбор

    Верный ответ

    • B6⋅10−36\cdot10^{-3} м
    • D6 мм
    • E0,6 см

    Разбор

    Для малых углов координата k-го максимума равна xk=kλLdx_k = \dfrac{k\lambda L}{d}. Ширина интерференционной полосы: Δx=600⋅10−9⋅20,6⋅10−3=2⋅10−3\Delta x = \dfrac{600\cdot10^{-9}\cdot 2}{0{,}6\cdot10^{-3}} = 2\cdot10^{-3} м = 2 мм. Третий максимум находится на расстоянии x3=3Δx=6x_3 = 3\Delta x = 6 мм =6⋅10−3= 6\cdot10^{-3} м =0,6= 0{,}6 см. Значение «2 мм» — это ширина одной полосы (k = 1), «4 мм» — расстояние для k = 2, «0,6 мм» получается при ошибке в степени десяти. Верны «6 мм», «6⋅10−36\cdot10^{-3} м» и «0,6 см».

    Открыть задание 939

  • Один ответ · среднее

    Две когерентные световые волны с длиной волны 0,6 мкм приходят в некоторую точку экрана с разностью хода 1,8 мкм. В этой точке наблюдается

    1. Aусиление, так как разность хода равна 3 длинам волн
    2. Bослабление, так как разность хода равна 3 длинам волн
    3. Cусиление, так как разность хода равна 3 полуволнам
    4. Dослабление, так как разность хода равна 6 полуволнам
    Показать ответ и разбор

    Верный ответ

    • Aусиление, так как разность хода равна 3 длинам волн

    Разбор

    Условие интерференционного максимума: разность хода равна целому числу длин волн, Δ=kλ\Delta = k\lambda. Найдём отношение: Δ/λ=1,8/0,6=3\Delta/\lambda = 1{,}8/0{,}6 = 3. Разность хода равна 3 длинам волн, то есть 6 полуволнам (чётному числу полуволн), значит, волны приходят в одной фазе и усиливают друг друга. Вариант «ослабление, так как разность хода равна 3 длинам волн» неверен, потому что целое число длин волн даёт максимум. Вариант «усиление, так как разность хода равна 3 полуволнам» неверен, потому что 1,8 мкм составляет не 3, а 6 полуволн. Вариант «ослабление, так как разность хода равна 6 полуволнам» неверен, потому что чётное число полуволн даёт усиление.

    Открыть задание 938

  • Один ответ · лёгкое

    Дифракционная решётка с периодом 4 мкм освещается перпендикулярно падающим монохроматическим светом с длиной волны 0,5 мкм. Чему равен синус угла, под которым наблюдается дифракционный максимум второго порядка?

    1. A0,0625
    2. B0,5
    3. C0,125
    4. D0,25
    Показать ответ и разбор

    Верный ответ

    • D0,25

    Разбор

    Условие главных максимумов дифракционной решётки: dsin⁡φ=kλd\sin\varphi = k\lambda. Для второго порядка k=2k = 2, поэтому sin⁡φ=kλd=2⋅0,54=0,25\sin\varphi = \frac{k\lambda}{d} = \frac{2 \cdot 0{,}5}{4} = 0{,}25. Значение «0,125» получится, если взять первый порядок, а «0,0625» — если делить длину волны на kdkd.

    Открыть задание 937