дано:
- Исходные условия: источник света, дифракционная решётка и экран находятся в воздухе.
- Показатель преломления воздуха (n_air) ≈ 1.
- Показатель преломления воды (n_water) ≈ 1,33.
- Длина волны света в воздухе обозначим как λ_air.
найти:
Изменения в интерференционной картине при перемещении системы из воздуха в воду.
решение:
1. При переходе из воздуха в воду длина волны света изменяется. Длину волны в воде (λ_water) можно рассчитать по формуле:
λ_water = λ_air / n_water.
2. Условие для интерференции в дифракционной решётке описывается формулой:
d * sin(θ) = n * λ,
где d — период решётки, θ — угол максимума, n — порядок максимума.
3. При переходе в воду длина волны уменьшается, так как n_water > n_air. Это приводит к тому, что для получения тех же порядков максимума (n) угол θ уменьшится:
sin(θ_water) = λ_water / d.
4. Следовательно, при меньшей длине волны (в воде) угол θ становится меньше, что означает, что максимумы интерференции будут смещаться ближе к оси.
5. Кроме того, ширина светлых полос также будет меняться, так как расстояние между максимумами пропорционально длине волны:
Δy = (λ * L) / d,
где L — расстояние от решётки до экрана. Вода сокращает длину волны, поэтому ширина полос также становится меньше.
ответ:
При перемещении системы из воздуха в воду интерференционная картина изменится:
1. Максимумы будут смещены ближе к оси, поскольку угол максимума уменьшится.
2. Ширина светлых полос станет меньше из-за сокращения длины волны в воде.