Вопрос школьника
В воде интерферируют когерентные волны с частотой v = 5*10^14 Гц. Усилится или ослабнет свет в точке, если геометрическая разность хода лучей, пересекающихся в ней равна y = 1,8 мкм?
Ответ от учителя
Для ответа на данный вопрос необходимо рассмотреть явление интерференции света. Интерференция света — это явление, при котором две или более когерентных волн пересекаются в одной точке и взаимодействуют друг с другом, создавая интерференционную картину.
При интерференции света важную роль играет геометрическая разность хода лучей, пересекающихся в точке. Если эта разность хода равна целому числу длин волн, то происходит конструктивная интерференция, и свет усиливается. Если же разность хода равна полуволне, то происходит деструктивная интерференция, и свет ослабевает.
В данном случае частота волн равна v = 5*10^14 Гц, а геометрическая разность хода лучей, пересекающихся в точке, равна y = 1,8 мкм. Для определения, усилится или ослабнет свет в точке, необходимо вычислить, какая разность хода соответствует длине волны света с частотой v.
Длина волны света с частотой v вычисляется по формуле λ = c / v, где c — скорость света в вакууме. Подставляя значения, получаем:
λ = c / v = 3*10^8 м/с / 5*10^14 Гц = 6*10^-7 м = 600 нм
Таким образом, длина волны света с частотой v равна 600 нм. Для определения, усилится или ослабнет свет в точке, необходимо вычислить, какая разность хода соответствует длине волны 600 нм.
Разность хода, соответствующая длине волны 600 нм, вычисляется по формуле Δ = mλ, где m — целое число. Подставляя значения, получаем:
Δ = mλ = m * 600 нм
Для того чтобы определить, усилится или ослабнет свет в точке, необходимо вычислить, какое целое число m соответствует геометрической разности хода y = 1,8 мкм.
m = y / λ = 1,8 мкм / 600 нм = 3000
Таким образом, геометрическая разность хода лучей, пересекающихся в точке, соответствует целому числу m = 3000. Это означает, что происходит конструктивная интерференция, и свет усиливается в точке. Ответ: свет усилится.
