ID: 00006489
В пустом прозрачном сосуде находится дифракционная решётка. Решётка освещается лучом света лазерной указки, падающим перпендикулярно её поверхности через боковую стенку сосуда. Как изменятся длина световой волны, падающей на решётку, и угол между падающим лучом и направлением на первый дифракционный максимум, если сосуд заполнить водой?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
З) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Длина волны света в среде выражается через скорость света в среде и частоту:
\lambda = \frac{v}{\nu}, \quad v = \frac{c}{n}
При переходе из одной среды в другую частота \nu не меняется (закон оптики), а скорость v = \frac{c}{n} уменьшается с увеличением n. Значит, при заполнении сосуда водой длина волны уменьшается:
\lambda_{вода} = \frac{c}{n \nu} \lt \lambda_{воздух}
Уравнение дифракционной решётки для первого максимума:
d \sin\varphi = k \lambda
Период d и порядок k = 1 не меняются. С уменьшением \lambda уменьшается \sin\varphi, а значит, уменьшается и сам угол \varphi.