Волновая Оптика — Задание 15 ЕГЭ по физике №00006487

Свет входит в сосуд через боковую стенку и падает на решётку перпендикулярно её плоскости — то есть на саму решётку в любом случае (что до налива воды, что после) свет попадает без преломления по направлению, только среда ПОСЛЕ решётки, где формируются дифракционные максимумы, меняется с воздуха на воду.

Частота. При переходе света из одной среды в другую частота волны не меняется — меняются только скорость и длина волны ($v=\lambda\nu$, а $\nu=\text{const}$ определяется источником). Значит частота световой волны не изменится — код 3.

Угол на первый максимум. Условие главных максимумов дифракционной решётки: $d\sin\varphi=k\lambda$, где $d$ — период решётки, $k$ — номер максимума. Когда решётка оказывается в воде, длина волны в этой среде уменьшается: $\lambda_{в}=\dfrac{\lambda}{n}$, где $n\approx1{,}33$ — показатель преломления воды. Для первого максимума ($k=1$): $\sin\varphi_{в}=\dfrac{\lambda_в}{d}=\dfrac{\lambda}{nd}$ — это меньше, чем было в воздухе ($\sin\varphi_{возд}=\dfrac{\lambda}{d}$), в $n$ раз. Значит угол между падающим лучом и направлением на первый максимум уменьшится — код 2.