Задание 23 ЕГЭ, физика: Оптика

ЕГЭ ФизикаЗадание 233.6.10 Интерференция света. Когерентные источники

Два полупрозрачных зеркала расположены параллельно друг другу. На них перпендикулярно плоскости зеркал падает световая волна длиной 440 нм. Какое наименьшее расстояние между зеркалами, при котором наблюдается минимум интерференции проходящих световых волн?

В подтеме 58 задач
Разбор
Главная идея: Разность хода между лучами, отражёнными от двух зеркал, в два раза больше расстояния между ними, и для минимума интерференции эта разность должна равняться (2k+1)λ/2(2k+1)\lambda/2 с наименьшим нечётным множителем при k=0k=0.

Когда свет падает перпендикулярно на два полупрозрачных зеркала, он частично отражается от первого зеркала и частично от второго. Эти два отражённых луча когерентны и создают интерференционную картину.

Ключевой момент: свет проходит между зеркалами туда и обратно, поэтому разность хода двух отражённых лучей равна удвоенному расстоянию между зеркалами: Δd=2s\Delta d = 2s

Для наблюдения минимума интерференции (тёмные полосы) разность хода должна быть нечётным числом половин длины волны: Δd=(2k+1)λ2\Delta d = (2k + 1)\frac{\lambda}{2} где k=0,±1,±2...k = 0, \pm 1, \pm 2...

Приравниваем выражения для разности хода: 2s=(2k+1)λ22s = (2k + 1)\frac{\lambda}{2}

Наименьшее расстояние между зеркалами получается при минимальном значении разности хода, то есть при k=0k = 0: 2s=λ22s = \frac{\lambda}{2}

s=λ4s = \frac{\lambda}{4}

Подставляем значение длины волны λ=440\lambda = 440 нм: s=4404=110 нмs = \frac{440}{4} = 110 \text{ нм}

Типичные ошибки

  • Забыли удвоить расстояние: взяли разность хода ss вместо 2s2s, получив ответ в два раза больше
  • Использовали условие максимума (Δd=mλ)(\Delta d = m\lambda) вместо минимума интерференции
  • Ошибка в подстановке: неправильно разделили 440 на 4 или забыли о факторе 1/2 в формуле минимума
Непонятно?

Похожие задачи