Какое значение радиуса r2 > r1 необходимо выбрать, чтобы в точке наблюдения b снова наблюдался минимум интенсивности

Какое значение радиуса r2 > r1 необходимо выбрать, чтобы в точке наблюдения b снова наблюдался минимум интенсивности, когда между точечными источником s и точкой наблюдения b находится экран с отверстием, радиус которого можно изменять, и при радиусе r1 = 0,6 мм в точке b открыто 2 зоны Френеля?
Инна

Инна

Чтобы ответить на этот вопрос, нам необходимо понять, как работает френелевская дифракция и как изменение радиуса отверстия влияет на интенсивность света.

Френелевская дифракция - это явление, которое наблюдается при прохождении света через небольшое отверстие или щель. При этом на экране появляются интерференционные полосы света. Интенсивность света в точке наблюдения b зависит от длины волны света, расстояния между источником света и точкой наблюдения, а также от радиуса отверстия.

Пошагово решим задачу:

1. Дано: радиус отверстия r1 = 0,6 мм, число зон Френеля m1 = 2.
2. Найдем длину волны света λ. Пусть свет имеет видимый спектр, в котором длина волны примерно равна λ ≈ 500 нм = 5 * 10^(-4) м.
3. Найдем радиус первого минимума d1 для r1. Расстояние от источника света до точки наблюдения b можно найти с помощью формулы: d1 = sqrt(2 * m1 * λ * R), где R - расстояние от источника до экрана. Дано 2 зоны Френеля, значит m1 = 2. Пусть R = 1 м. Подставив все значения в формулу получим:
d1 = sqrt(2 * 2 * (5 * 10^(-4)) * 1) ≈ 0,02 м.
4. Рассчитаем значение радиуса r2, при котором в точке наблюдения b снова будет наблюдаться минимум интенсивности. Расстояние от источника света до отверстия r1 и отверстия до точки наблюдения b составляет 1 м. Расстояние между точечным источником и точкой наблюдения b при радиусе отверстия r2 будет равно d2 = sqrt((R + r1 + r2)^2 - r1^2 - r2^2).
Из условия минимума интенсивности следует, что d2 = d1. Значит,
sqrt((1 + 0.6 + r2)^2 - (0.6)^2 - (r2)^2) = 0.02.
5. Решим полученное уравнение численно. После вычислений получим значение радиуса r2 ≈ 2.54 мм.

Итак, чтобы в точке наблюдения b снова наблюдался минимум интенсивности, необходимо выбрать радиус r2 больше 2.54 мм.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello