В опыте Юнга, насколько нужно изменить расстояние до экрана, чтобы пятая светлая полоса новой интерференционной картины

Физика: Интерференция света

Инструкция: В интерференции света полосы являются результатом наложения двух или нескольких световых волн. В эксперименте Юнга можно наблюдать интерференционные полосы, которые возникают при прохождении света через две параллельные щели или через призму.

Для определения, насколько нужно изменить расстояние до экрана, чтобы пятая светлая полоса новой интерференционной картины находилась на таком же расстоянии от нулевой, как третья полоса в предыдущей картине, мы должны учесть следующее:

1. Расстояние между щелями: Если расстояние между щелями остается неизменным, то для достижения требуемого результата мы должны изменить расстояние до экрана.

2. Разность хода волн: Разность хода между двумя интерферирующими волнами определяет, на каком месте на экране будут наблюдаться светлые и темные полосы интерференции.

Чтобы пятая светлая полоса находилась на таком же расстоянии от нулевой, как третья в предыдущей картине, мы должны сделать так, чтобы разность хода волн была одинаковой для обоих случаев. Это можно достичь путем изменения расстояния до экрана.

Доп. материал: Предположим, что расстояние между щелями равно d, а расстояние до экрана для предыдущей картине равно D. Пусть для третьей полосы разность хода волн составляет 2D. Чтобы пятая полоса новой картине находилась на таком же расстоянии от нулевой, мы должны изменить расстояние до экрана на величину D, то есть расстояние до экрана для новой картине будет равно D + D = 2D.

Совет: Для лучшего понимания интерференции света рекомендуется изучать формулы и законы световой интерференции, а также проводить практические опыты и наблюдать интерференционные полосы самостоятельно.

Задание: Если расстояние между щелями в эксперименте Юнга составляет 0,1 мм, а расстояние до экрана для предыдущей картине равно 2 м, какое расстояние до экрана нужно выбрать, чтобы пятая светлая полоса новой интерференционной картины была на таком же расстоянии от нулевой, как третья полоса в предыдущей картине?

Тема занятия: Интерференция света

Разъяснение:
Интерференция света - это явление, которое возникает при взаимодействии двух или более волн света.
В опыте Юнга свет от источника проходит через два щели и попадает на экран. При этом на экране формируются интерференционные полосы - светлые и темные.

Чтобы пятая светлая полоса новой интерференционной картины находилась на таком же расстоянии от нулевой, как третья полоса в предыдущей картине, необходимо изменить расстояние до экрана на половину длины волны света. Это связано с фазовыми различиями между интерферирующими лучами света.

Период интерференционной картины можно выразить формулой:

d * sinθ = m * λ

где d - расстояние между щелями, θ - угол наблюдения, m - порядок интерференции, λ - длина волны света.

Для того чтобы изменить расстояние до экрана на такое, чтобы пятая светлая полоса новой интерференционной картины находилась на таком же расстоянии от нулевой, как третья полоса в предыдущей картине, нам нужно увеличить или уменьшить расстояние до экрана на половину длины волны света.

Демонстрация:
Если третья полоса в предыдущей картине была 1,5 см от нулевой, то пятая светлая полоса новой интерференционной картины также будет находиться на расстоянии 1,5 см от нулевой, если расстояние до экрана изменится на половину длины волны света.

Совет:
Для более легкого понимания интерференции света, рекомендуется изучение основ электромагнитных волн и волновой оптики. Изучение этих тем поможет лучше понять, как волны света взаимодействуют друг с другом и как формируются интерференционные полосы.

Упражнение:
Если расстояние между щелями в опыте Юнга равно 0,2 мм, а длина волны света равна 500 нм, на сколько миллиметров нужно изменить расстояние до экрана, чтобы пятая светлая полоса новой интерференционной картины находилась на таком же расстоянии от нулевой, как третья полоса в предыдущей картине?