На каком расстоянии от источника света будет находиться экран при перемещении непрозрачной ширмы к нему на 0,75м, если

Предмет вопроса: Дифракция света

Разъяснение: При перемещении непрозрачной ширмы к источнику света происходит дифракция света. Дифракция - это явление, при котором волновой фронт света, проходящего через узкое отверстие или острие препятствия, "изгибается" и создает интерференцию.

Чтобы найти расстояние от источника света до экрана после перемещения ширмы, нам нужно вычислить разность хода между волнами, прошедшими через ширму и вокруг нее. Разность хода можно определить с помощью формулы:

\[\Delta x = D \cdot \frac{{d}}{{\lambda}}\]

где \(\Delta x\) - разность хода, \(D\) - расстояние от ширмы до экрана, \(d\) - ширина щели или диаметр препятствия, \(\lambda\) - длина волны света.

В данной задаче ширина ширмы не указана, поэтому предположим, что она является точечным источником света. Длина волны света обычно составляет около 500 нанометров (0,0005 мм).

Таким образом, мы можем решить задачу следующим образом:

\[D_1 = 2,0 \ м\]
\[D_2 = D_1 - 0,75 \ м\]

\[\Delta x = D_1 - D_2 = 0,75 \ м\]
\[\lambda = 0,0005 \ мм\]

\[\Delta x = D \cdot \frac{{d}}{{\lambda}} \Rightarrow D = \frac{{\Delta x \cdot \lambda}}{{d}}\]

По задаче нам нужно найти расстояние от источника света до экрана, поэтому мы подставим известные значения:

\[D = \frac{{0,75 \cdot 0,0005}}{{d}}\]

Учитывая, что ширина источника является точечным, \(d\) должно быть близко к нулю. Таким образом, при перемещении ширмы к источнику света до точки препятствия, мы можем сделать \(d\) достаточно малым и получить значение \(D\) очень близким к нулю.

Количество темных пятен в центре дифракционной картины определяется по формуле:

\[N = \frac{{2 \cdot d}}{{\lambda}}\]

В данной задаче ширина щели не задана, поэтому мы не можем точно определить количество темных пятен. Однако, при маленькой ширине щели или диаметре препятствия, количество пятен в центре дифракционной картины будет большим.

Совет: Чтобы лучше понять дифракцию света, можно провести эксперимент, используя источник света, непрозрачную ширму и экран. Попробуйте изменять расстояние между ширмой и экраном и наблюдайте изменения в дифракционной картине. Это позволит лучше понять, как расстояние влияет на образование интерференционной картины.

Закрепляющее упражнение: Если ширина щели составляет 0,1 мм и длина волны света равна 600 нм, найдите количество темных пятен в центре дифракционной картины.

Содержание вопроса: Дифракция света

Объяснение: Дифракция света - это явление, которое происходит при прохождении света через узкое отверстие или препятствие. В данной задаче нам нужно найти расстояние от источника света до экрана после перемещения ширмы на 0,75 м и определить, сколько раз будет видно темное пятно в центре дифракционной картины на экране при перемещении ширмы.

Расстояние от источника света до экрана можно найти с помощью формулы дифракции Френеля:

d*sin(θ) = m*λ,

где d - ширина щели (в данном случае равна 0,75 м), θ - угол дифракции, m - порядок интерференции (целое число), λ - длина волны света.

Поскольку интерференционный максимум находится в центре дифракционной картины, θ = 0. Таким образом, формула принимает вид:

d*sin(0) = m*λ,

0 = m*λ.

Так как sin(0) = 0, расстояние от источника света до экрана не изменится при перемещении ширмы.

Что касается второй части вопроса, то при перемещении ширмы количество темных пятен в центре дифракционной картины не изменится, так как порядок интерференции m равен нулю (m = 0), и дифракционная картина не будет меняться.

Совет: Чтобы лучше понять дифракцию света, полезно проводить эксперименты с использованием узких щелей и наблюдать, как свет искривляется при прохождении через них. Также важно понимать, что дифракция происходит только при прохождении через малые отверстия или узкие щели.

Упражнение: Предположим, что вместо перемещения ширмы на 0,75 м, она перемещается на 1,5 м от источника света. Найдите новое расстояние от источника света до экрана.