Найти угловое расстояние второго минимума на экране в опыте Юнга, если экран удален от когерентных источников на 1 м, а пятый максимум расположен на расстоянии 2 мм от центра интерференционной картины. Подробно с рисунком
Хорошо, я с удовольствием объясню решение этой задачи.
В эксперименте Юнга мы имеем дело с интерференцией света, которая возникает при прохождении световой волны через две узкие щели. Расстояние между этими щелями называется расстоянием между источниками. В данной задаче нам дано, что это расстояние равно 1 м.
Для начала, нарисуем схему эксперимента. Представим, что у нас есть экран, на котором видна интерференционная картина. Пусть центр этой картины находится в точке O. На этом экране имеются максимумы и минимумы, которые обусловлены интерференцией.
Также нам известно, что пятый максимум расположен на расстоянии 2 мм от центра интерференционной картины. Обозначим этот пятый максимум точкой A.
Теперь нарисуем отрезок AO, который соединяет центр интерференционной картины (точку O) с пятым максимумом (точкой A).
Нам нужно найти угловое расстояние второго минимума на экране. Обозначим этот минимум точкой B.
Для начала, определяем условие для интерференции минимума. Минимум интерференционной картины наблюдается, когда разность хода между двумя волнами, исходящими из двух щелей, равна полному числу длин волн или целому числу длин волн плюс половина длины волны.
Разность хода между двумя волнами (AB) можно выразить через геометрические соображения. Здесь нам поможет понятие углового расстояния.
Угловое расстояние (θ) между точками A и B можно определить, зная расстояние между источниками (d) и расстояние от центра картины до пятого максимума (L).
Для нахождения углового расстояния (θ) воспользуемся следующей формулой:
θ = λ / d
где λ - длина световой волны, а d - расстояние между источниками.
В данной задаче нам дано, что расстояние между источниками равно 1 м.
Также нам необходимо выразить λ через данные из условия задачи. Расстояние от центра картины до пятого максимума равно 2 мм, что равняется 0,002 м.
Для нахождения длины волны (λ) воспользуемся следующей формулой:
λ = 2d / N
где N - номер максимума или минимума.
В данной задаче мы ищем угловое расстояние второго минимума. Зная, что пятый максимум находится на расстоянии 2 мм от центра картины, мы можем определить номер минимума (N) с помощью следующей формулы:
N = 2l / λ
где l - расстояние от центра картины до минимума.
Нам необходимо найти l в мм. Расстояние от центра картины до пятого максимума (A) равно 2 мм.
Теперь, используя вышеуказанные формулы, мы можем решить эту задачу:
1. Найдем λ:
λ = 2 * 1 / 5 = 0,4 мм
2. Найдем N:
N = 2 * 2 / 0,4 = 10
3. Найдем l в мм:
l = N * λ / 2 = 10 * 0,4 / 2 = 2 мм
Таким образом, расстояние от центра картины до второго минимума равно 2 мм.
Надеюсь, данное пошаговое решение помогло вам понять задачу. Если у вас возникнут какие-либо вопросы, не стесняйтесь задавать их.
В эксперименте Юнга мы имеем дело с интерференцией света, которая возникает при прохождении световой волны через две узкие щели. Расстояние между этими щелями называется расстоянием между источниками. В данной задаче нам дано, что это расстояние равно 1 м.
Для начала, нарисуем схему эксперимента. Представим, что у нас есть экран, на котором видна интерференционная картина. Пусть центр этой картины находится в точке O. На этом экране имеются максимумы и минимумы, которые обусловлены интерференцией.
Также нам известно, что пятый максимум расположен на расстоянии 2 мм от центра интерференционной картины. Обозначим этот пятый максимум точкой A.
Теперь нарисуем отрезок AO, который соединяет центр интерференционной картины (точку O) с пятым максимумом (точкой A).
Нам нужно найти угловое расстояние второго минимума на экране. Обозначим этот минимум точкой B.
Для начала, определяем условие для интерференции минимума. Минимум интерференционной картины наблюдается, когда разность хода между двумя волнами, исходящими из двух щелей, равна полному числу длин волн или целому числу длин волн плюс половина длины волны.
Разность хода между двумя волнами (AB) можно выразить через геометрические соображения. Здесь нам поможет понятие углового расстояния.
Угловое расстояние (θ) между точками A и B можно определить, зная расстояние между источниками (d) и расстояние от центра картины до пятого максимума (L).
Для нахождения углового расстояния (θ) воспользуемся следующей формулой:
θ = λ / d
где λ - длина световой волны, а d - расстояние между источниками.
В данной задаче нам дано, что расстояние между источниками равно 1 м.
Также нам необходимо выразить λ через данные из условия задачи. Расстояние от центра картины до пятого максимума равно 2 мм, что равняется 0,002 м.
Для нахождения длины волны (λ) воспользуемся следующей формулой:
λ = 2d / N
где N - номер максимума или минимума.
В данной задаче мы ищем угловое расстояние второго минимума. Зная, что пятый максимум находится на расстоянии 2 мм от центра картины, мы можем определить номер минимума (N) с помощью следующей формулы:
N = 2l / λ
где l - расстояние от центра картины до минимума.
Нам необходимо найти l в мм. Расстояние от центра картины до пятого максимума (A) равно 2 мм.
Теперь, используя вышеуказанные формулы, мы можем решить эту задачу:
1. Найдем λ:
λ = 2 * 1 / 5 = 0,4 мм
2. Найдем N:
N = 2 * 2 / 0,4 = 10
3. Найдем l в мм:
l = N * λ / 2 = 10 * 0,4 / 2 = 2 мм
Таким образом, расстояние от центра картины до второго минимума равно 2 мм.
Надеюсь, данное пошаговое решение помогло вам понять задачу. Если у вас возникнут какие-либо вопросы, не стесняйтесь задавать их.