ГДЗ: Задание 799. Цветная окантовка утончающегося края зеркала — Интерференция и дифракция света / Физика. 9 класс. Базовый уровень. Сборник вопросов и задач
Задание 799. Цветная окантовка утончающегося края зеркала
Задания
Почему толстое зеркало с постепенно утончающимися краями даёт цветную кайму в солнечном свете?
Условие из сборника, с. 119, фрагмент 1
Ответ
Если рассматривается область очень малой толщины, свет, отражённый от разных границ клиновидного слоя, интерферирует. Оптическая разность хода зависит от местной толщины, приблизительно \(\Delta=2nt\cos r\), а также от фазовых скачков отражения. Для разных длин волн условия усиления и ослабления достигаются в разных местах, возникают цветные полосы.
Но толщина и устройство края в условии не описаны. У обычной широкой фаски толстого зеркала край работает как призма, и цветная кайма может возникать из-за дисперсии при преломлении. Для солнечного света устойчивую интерференцию нельзя без проверки приписать большому оптическому ходу в толстом стекле. Поэтому интерференционный ответ относится к действительно тонкому клину; призматический край требует дисперсионного объяснения. По одному словесному описанию отличить эти случаи нельзя.
Сверка с печатным ответом. Ключ 155 объясняет цветные края толстой зеркальной фаски дисперсией, как в призме. Это соответствует варианту широкой скошенной грани. Для действительно тонкого слоя возможна интерференция, но без такого слоя нельзя автоматически подменять призматическое объяснение интерференционным.
Что применять при решении
Суперпозиция
В линейной среде результирующее поле равно сумме полей, а волны не уничтожают друг друга после наложения.
Тонкая плёнка
Разность хода порядка \(2nt\cos r\) меняет условия усиления разных длин волн.
Разрешение
\(d\approx0{,}61\lambda/\mathrm{NA}\) для обычной дифракционной оценки.
Масштаб дифракции
Эффект особенно заметен при размерах препятствия порядка длины волны.
Создать проектГотовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.
Уведомление об авторском праве и цитировании
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов
используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме,
оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве
(в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования
указаны для каждого используемого фрагмента.