Параллельный пучок света длиной волны 595 нм падает нормально на непрозрачную пластинку с круглым отверстием диаметром 2 мм и затем попадает на экран, расположенный
на расстоянии 42 см от пластинки. Экран начинают отодвигать от пластинки со скоростью
7 мм/с. Через какое минимальное время от начала движения в центре дифракционной
картины будет наблюдаться яркое пятно?

Для решения данной задачи, нам понадобится знать формулу для определения дифракционного угла:

sin(theta) = m * lambda / d

где:
theta - дифракционный угол,
m - порядок дифракционного максимума,
lambda - длина волны света,
d - размер отверстия.

Мы знаем, что пластинка имеет отверстие диаметром 2 мм, что означает, что d = 2 мм = 0.002 м.
Длина волны света равна 595 нм = 595 * 10^-9 м.
Также задано расстояние от пластинки до экрана, которое равно 42 см = 0.42 м.
И задана скорость, с которой отодвигается экран от пластинки, которая равна 7 мм/с = 0.007 мм/с.

Нам нужно определить минимальное время, через которое будет наблюдаться яркое пятно в центре дифракционной картины. Для этого нам нужно найти порядок дифракционного максимума в центре картины, который соответствует m = 0.

Теперь мы можем выразить дифракционный угол в центре картины:

sin(theta) = 0 * lambda / d = 0

Так как sin(theta) = 0, это означает, что дифракционный угол равен нулю, и свет будет проходить прямо через центр отверстия, попадая на экран.

Мы можем использовать геометрическую оптику, чтобы определить время, через которое пятно будет наблюдаться на экране. Мы знаем, что экран отодвигается от пластинки со скоростью 0.007 мм/с. Это означает, что расстояние между экраном и пластинкой будет увеличиваться с течением времени.

Мы можем рассчитать, через какое время экран окажется на расстоянии, равном диаметру отверстия от пластинки. Тогда пятно окажется на экране.

Диаметр отверстия равен 2 мм. Значит, мы хотим найти время, через которое расстояние между экраном и пластинкой будет равно 0.002 м.

Расстояние между пластинкой и экраном равно 0.42 м - 0.002 м (начальное расстояние минус диаметр отверстия).
Скорость отодвижения экрана равна 0.007 мм/с.

Давайте найдем время, через которое расстояние будет равно диаметру отверстия.

Воспользуемся формулой равномерного движения:

расстояние = скорость * время

0.002 м = 0.007 мм/с * время
0.002 м / 0.007 мм/с = время

Поделим оба числа на 0.007 мм/с:

время = 0.002/0.007 с ≈ 0.2857 с

Таким образом, через примерно 0.2857 с или около трети секунды после начала движения экрана, в центре дифракционной картины будет наблюдаться яркое пятно.

Это ответ, который может быть понятен школьнику.