Два мнимых когерентных источника, полученные с помощью бипризм Френеля, излучают свет с длинами волн λ = 560 нм. Эти источники находятся в воздухе на расстоянии L = 3,2 м от экрана. Определите расстояние между источниками света, если на расстоянии x = 28 мм от центра экрана наблюдается третья темная полоса.  Во сколько раз изменится расстояние между интерференционными максимумами на экране, если расстояние между источниками увеличить в два раза?
от

1 Ответ

дано:  
λ = 560 нм = 560 · 10^-9 м (длина волны)  
L = 3,2 м (расстояние от источников до экрана)  
x = 28 мм = 0,028 м (расстояние от центра экрана до третьей темной полосы)  

найти:  
1. расстояние между источниками света d.  
2. во сколько раз изменится расстояние между интерференционными максимумами na экране, если d увеличить в два раза.

решение:

1. Для нахождения расстояния между источниками используются формулы для интерференции. Положение темной полосы определяется как:

x = (m + 0.5) * λ * L / d,

где m — порядковый номер темной полосы. Для третьей темной полосы m = 2.

Подставим значения:

0,028 м = (2 + 0.5) * (560 · 10^-9 м) * (3,2 м) / d.

Приведем выражение к виду:

d = (3,2 м * 560 · 10^-9 м * 2.5) / 0,028 м.

Вычислим d:

d ≈ (3,2 * 560 * 2.5) / 0,028
≈ 0,000112 м ≈ 0,112 м.

2. Теперь, если расстояние между источниками увеличивается в два раза, то новое расстояние d' будет равно:

d' = 2 * d = 2 * 0,112 м = 0,224 м.

Теперь найдем, как изменится расстояние между интерференционными максимумами Δy на экране. Ширина интерференционной полосы определяется как:

Δy = λ * L / d.

При старом расстоянии получаем:

Δy = (560 · 10^-9 м * 3,2 м) / 0,112 м.

Теперь подставим новое значение d':

Δy' = λ * L / d' = (560 · 10^-9 м * 3,2 м) / 0,224 м.

Чтобы найти, во сколько раз изменится расстояние, делим новое значение ширины на старое:

(Δy' / Δy) = (d / d') = (0,112 м / 0,224 м) = 0,5.

ответ:
1. расстояние между источниками света составляет 0,112 м.  
2. расстояние между интерференционными максимумами изменится в 0,5 раз.
от