Каково увеличение расстояния в опыте Юнга, если в результате 4-я темная полоса заняла позицию, ранее принадлежавшую
Каково увеличение расстояния в опыте Юнга, если в результате 4-я темная полоса заняла позицию, ранее принадлежавшую 6-ой светлой полосе?
16.11.2023 07:50
Инструкция: Опыт Юнга является одним из основных экспериментов, позволяющих изучать интерференцию света. Опыт проводится с помощью двух источников света, которые испускают монохроматические волны с одинаковой частотой и амплитудой. Эти волны проходят через две параллельные щели и встречаются на экране, создавая интерференционную картину в виде светлых и темных полос.
В данной задаче известно, что 4-я темная полоса заняла позицию, ранее принадлежавшую 6-ой светлой полосе. Чтобы найти увеличение расстояния между полосами, необходимо знать, что между соседними полосами интерференционной картины имеется равномерное расстояние, называемое интерференционным интервалом. Полосы являются периодическими, поэтому изменение интерференционного интервала приводит к изменению положения полос.
Поскольку 4-я темная полоса стала занимать позицию 6-ой светлой полосы, мы можем сделать вывод, что произошло смещение на 6 интерференционных интервалов в сторону темных полос. Таким образом, увеличение расстояния в данном опыте составляет 6 интерференционных интервалов.
Демонстрация: Увеличение расстояния между полосами в опыте Юнга составляет 6 интерференционных интервалов.
Совет: Для лучшего понимания опыта Юнга рекомендуется ознакомиться с понятиями интерференции света, монохроматических волн и интерференционных интервалов. Также полезно понять, как изменение интерференционных интервалов влияет на положение полос в интерференционной картины.
Задание для закрепления: Как изменится увеличение расстояния между полосами, если в результате позиция 2-й темной полосы сместится в место, ранее принадлежавшее 5-ой светлой полосе?
Описание:
В опыте Юнга наблюдается интерференция света, которая происходит при прохождении световых волн через две щели. При этом образуются светлые и темные полосы на экране. Расстояние между соседними полосами на экране зависит от длины волны света и разности хода между двумя волнами, и определяется формулой:
\[d \cdot sin \theta = m \cdot \lambda\]
где:
- \(d\) - расстояние между щелями,
- \(\theta\) - угол между нормалью к экрану и направлением максимума интерференции,
- \(m\) - порядок полосы интерференции,
- \(\lambda\) - длина волны света.
По условию задачи, 4-я темная полоса занимает место, ранее принадлежащее 6-ой светлой полосе. Это означает, что порядок полосы интерференции \(m\) равен -6, так как при счете тёмных полос вниз от нуля отсчитываются отрицательные числа, а светлые - положительные. С учетом этого факта, мы можем использовать формулу для вычисления расстояния между полосами и просто подставить в нее полученное значение \(m\):
\[-6 \cdot \lambda = d \cdot sin \theta\]
Таким образом, чтобы определить увеличение расстояния, нам необходимо знать значения величин \(d\), \(\theta\) и \(\lambda\). Если эти данные есть в условии задачи, мы можем провести дальнейшие вычисления.
Для более детального объяснения и понимания интерференции света в опыте Юнга можно рассмотреть дополнительные примеры и физическую теорию, связанную с данной темой.
Задача для проверки: Длина волны света, используемая в опыте Юнга, равна 600 нм. Расстояние между щелями составляет 0,1 мм, а угол между нормалью к экрану и направлением максимума интерференции равен 30 градусов. Определите увеличение расстояния между полосами в данном опыте.