Question

1. Поясніть природу світла 2.Чому ми не спостерігаємо інтерференції світла від декількох одночасно увімкнених лампочок? 3.Чому дифракційний спектр починається фіолетовим кольором, а закінчується червоним? 4. Чому при переході з одного середовища в інше світло зберігає свій колір? 5. Поясніть чому папір синій, чому скло синє, чому небо синє? 6. Визначіть показник заломлення середовища, якщо граничний кут повного відбивання для нього 45 градусів. 7. Дві когерентні хвилі проходять в деяку точку простору з різницею ходу 2.25 мкм. Що буде спостерігатись в цій точці максимум чи мінімум, якщо довжина жвиль 400 нм? Даю 100 баллов

Answer 1

Ответ:

Світло - це електромагнітне випромінювання, що поширюється у вигляді електромагнітних хвиль. Воно складається з набагато ширшого спектру хвиль, ніж ті, які сприймає людське око. Видимий діапазон світла охоплює хвилі з довжиною відблизно від 400 до 700 нм.

Інтерференцію світла ми не спостерігаємо від декількох одночасно увімкнених лампочок, оскільки для інтерференції необхідно, щоб хвилі світла походили від джерела з однієї точки. У випадку декількох лампочок, вони генерують незалежні хвилі, які не мають фіксованої фази і не можуть утворити інтерференційні смуги.

Дифракційний спектр починається фіолетовим кольором, а закінчується червоним через фізичні властивості розсіювання світла. При дифракції світла на різних перешкодах, хвилі розсіюються з різною інтенсивністю в залежності від їх довжини. Фіолетове світло має найменшу довжину хвилі, тому воно розсіюється найбільше, а червоне світло має найбільшу довжину хвилі і розсіюється менше.

При переході світла з одного середовища в інше, змінюється його швидкість поширення. Пропорційно зміні швидкості змінюється його хвильова довжина, але частота залишається незмінною. Таким чином, колір світла залежить від його частоти, яка не змінюється при зміні середовища.

Колір речей визначається тим, яке світло вони відбивають або розсіюють. Папір, скло і небо здаються синіми, оскільки вони відбивають або розсіюють більше світла з коротшою хвильовою довжиною (синє світло) у порівнянні з іншими кольорами спектра.

Показник заломлення середовища можна визначити за допомогою закону Снелла-Декарта. Закон говорить про співвідношення між кутами падіння і преломлення світла на границі двох середовищ. Якщо граничний кут повного відбивання для даного середовища становить 45 градусів, то показник заломлення цього середовища буде 1/√2 або приблизно 0.707.

Якщо різниця ходу двох когерентних хвиль дорівнює довжині жвилі (λ), то спостерігається максимум інтерференції. У даному випадку, якщо довжина жвиль становить 400 нм, а різниця ходу - 2.25 мкм (або 2250 нм), то різниця ходу перевищує довжину хвилі і максимум інтерференції не спостерігається. Замість цього, буде спостерігатись мінімум інтерференції.

Объяснение:

Answer 2

1. Природа світла: Світло може бути розглянуте як електромагнітна хвиля чи як потік фотонів (частинок світла). Як електромагнітна хвиля, світло відображається, пропускається, відбивається та поширюється в середовищах з різними швидкостями. Світлові хвилі мають різні довжини, які спричиняють видимі кольори.

2. Інтерференція світла від лампочок: Інтерференція відбувається лише у випадках, коли хвилі мають однакову частоту, фазу та напрямок. У лампочках світлові хвилі незалежні, тому не відбувається інтерференція.

3. Дифракційний спектр від фіолетового до червоного: Це пов'язано із зменшенням довжини хвилі світла. При дифракції, світло розгинається навколо перешкоди. Менші довжини хвиль (фіолетовий) згинаються сильніше, тому вони спостерігаються під більшими кутами, ніж довші хвилі (червоний).

4. Збереження кольору при переході між середовищами: Світло зберігає свій колір при переході між середовищами через різницю в показниках заломлення для різних кольорів. Це феномен відомий як дисперсія світла.

5. Колір тіла та світла: Колір тіла або світла визначається його взаємодією з атомами та молекулами в речовині. Різні матеріали поглиблюють та відбивають різні частини видимого спектра, що впливає на сприйнятий колір.

6. Показник заломлення (n) при граничному куті повного відбивання: Показник заломлення може бути знайдений за формулою $n = 1/\sin( \text{граничний кут повного відбивання})$. В цьому випадку, $n = 1/\sin(45°) = \sqrt{2}$.

7. Інтерференція двох когерентних хвиль: Інтерференція відбудеться, коли різниця ходу хвиль дорівнює цілому числу довжин хвиль. У вашому випадку, різниця ходу 2.25 мкм дорівнює 5 довжинам хвиль (за формулою різниці ходу $= n \cdot \lambda$). Таким чином, спостерігатиметься максимум інтерференції.