Содержание

Главная >> Физика 11 класс. Генденштейн. Дик

§ 23. Дифракция волн

Опыт Юнга (продолжение)

1. Почему положение центрального максимума в опыте Юнга одно и то же для волн с различной длиной волны?

В центральном максимуме волны «различных цветов» складываются вместе, в результате чего появляется белая полоса.

Условия интерференционных максимумов всех других порядков, кроме нулевого, зависят от длины волны. Например, там, где расположены максимумы для волн, соответствующих красному цвету, появляются красные полосы.

Может возникнуть вопрос: для чего в опыте Юнга нужна первая щель? Почему нельзя наблюдать интерференцию, сразу пропуская свет через две близко расположенные щели?

Проницательность Юнга как раз и состояла в том, что он догадался: первая щель должна сыграть роль точечного источника света, свет от которого делится двумя щелями на две когерентные волны. Вот почему в опыте Юнга удаётся наблюдать устойчивую интерференционную картину.

Результаты опыта Юнга показались его современникам весьма странными: ведь и правда трудно поверить в то, что тёмные полосы на экране возникают вследствие того, что свет, прошедший через одну из двух рядом расположенных щелей, гасит свет, прошедший через другую щель!

Однако дальнейшее развитие волновой теории света и подтверждение её многими опытами преодолели все сомнения учёных. Волновая теория света одержала победу над корпускулярной теорией.

Однако, как мы увидим в следующей главе, эта победа оказалась не окончательной.

Измерение длин волн света

Сходство явлений, наблюдаемых в опыте Юнга и в опыте с волнами от двух точечных источников, позволяет использовать те же соображения, чтобы рассчитать соотношение между длиной волны света λ, расстоянием d между двумя щелями и углом φ_k, под которым будет наблюдаться интерференционный максимум порядка k (рис. 23.6).

2. Объясните, почему интерференционные максимумы будут наблюдаться под углами φ_k, для которых

dsin φ_k = kλ.                         (1)

Подсказка. Воспользуйтесь рисунком 23.6 и учтите, что расстояние до экрана намного больше расстояния между щелями.

В своем опыте Юнг первым измерил длины волн видимого света. Оказалось, что наименьшая длина волны соответствует фиолетовому цвету, а наибольшая — красному.

<<< К началу      Окончание >>>