Какой угол образуют две стеклянные пластинки, между которыми находится проволочка, если на одну из пластинок падает
Какой угол образуют две стеклянные пластинки, между которыми находится проволочка, если на одну из пластинок падает монохроматический свет длиной волны 400 нм, а расстояние между интерференционными полосами составляет 0,4 мм? Представьте ответ в радианах, умножив на tga→a.
29.11.2023 03:22
Инструкция:
Интерференция света - это явление, при котором взаимодействие двух или более световых волн приводит к образованию интерференционных полос. В данной задаче мы имеем дело с интерференцией света, вызванной попаданием монохроматического света на стеклянные пластины с проволочкой.
Для определения угла, образуемого двумя стеклянными пластинками, воспользуемся оптической разностью хода между двумя лучами света. Оптическая разность хода (ОРХ) определяется формулой:
ОРХ = 2 * толщина пластинки * tga→tga→(угол падения)
Поскольку мы хотим найти угол, нам необходимо выразить тангенс этого угла. Для этого преобразуем формулу ОРХ:
тga→tga→(угол падения) = ОРХ / (2 * толщина пластинки)
Мы знаем, что расстояние между интерференционными полосами составляет 0,4 мм, поэтому толщина пластинки равна половине этого значения (так как между пластинками интерференционная полоса образуется при проходе световых лучей в обоих пластинах).
Толщина пластинки = 0,4 мм / 2 = 0,2 мм = 0,2 * 10^(-3) м
Теперь можем подставить все в формулу:
тga→tga→(угол падения) = ОРХ / (2 * 0,2 * 10^(-3) м)
У нас уже есть длина волны света, которая равна 400 нм = 400 * 10^(-9) м
Следовательно, оптическая разность хода будет:
ОРХ = 0,4 мм = 0,4 * 10^(-3) м
Подставим значения:
тga→tga→(угол падения) = 0,4 * 10^(-3) м / (2 * 0,2 * 10^(-3) м)
тga→tga→(угол падения) = 2
Теперь найдём угол, умножив на тангенс:
угол = tga→tga→^(-1)(2) ≈ 63,4°
Ответ в радианах будет:
угол (в радианах) = 63,4° * π / 180° ≈ 1,11 рад
Например:
Проволочка находится между двумя стеклянными пластинками, на одну из них падает свет длиной волны 400 нм. Расстояние между интерференционными полосами составляет 0,4 мм. Какой угол образуют пластинки?
Совет:
Чтобы лучше понять интерференцию света и решать подобные задачи, полезно изучить теорию света и волновой оптики, а также ознакомиться с принципами интерференции света и формулами, связанными с этим явлением.
Задача для проверки:
На две стеклянные пластинки, между которыми находится воздух, падает монохроматический свет длиной волны 600 нм. Известно, что расстояние между интерференционными полосами составляет 0,5 мм. Какой угол образуют пластинки? Ответ представьте в радианах, умножив на tga→a.
Объяснение:
Интерференция света - это явление, при котором в результате наложения двух или более световых волн образуются интерференционные полосы или изменение интенсивности света.
Для решения данной задачи необходимо учитывать разность хода световых волн, которые проходят через стеклянные пластинки. Разность хода света зависит от толщины пластинок и индекса преломления стекла.
Расстояние между интерференционными полосами (расстояние между максимумами или минимумами) определяется следующей формулой:
d * sin(θ) = m * λ,
где d - толщина пластины, θ - угол между пластинками (искомый угол), m - порядок интерференции, λ - длина волны света.
Если мы знаем, что расстояние между интерференционными полосами составляет 0,4 мм (или 0,0004 м), а длина волны монохроматического света равна 400 нм (или 0,0004 мм), то можем записать:
d * sin(θ) = m * λ,
0,0004 * sin(θ) = 1 * 0,0004,
sin(θ) = 1.
Найдя значение sin(θ), мы можем найти значение угла θ:
θ = arcsin(1).
Так как в задаче требуется представить ответ в радианах, умножим этот угол на tga→a:
θ = arcsin(1) * tga→a.
Демонстрация:
Дано: λ = 400 нм, d = 0,4 мм.
Найдите угол, образуемый двумя стеклянными пластинками.
Совет:
Для лучшего понимания интерференции света рекомендуется ознакомиться с понятием интерференции и формулой разности хода световых волн.
Дополнительное задание:
Длина волны света 500 нм, а расстояние между интерференционными полосами составляет 0,3 мм. Найдите угол, образуемый двумя стеклянными пластинками. Ответ представьте в радианах, умножив на tga→a.