ID: 00017281
В прозрачном сосуде, заполненном водой, находится дифракционная решётка. Решётка освещается лучом света лазерной указки, падающим перпендикулярно её поверхности через боковую стенку сосуда. Как изменятся частота световой волны, падающей на решётку, и угол между падающим лучом и направлением на первый дифракционный максимум, если вылить воду?
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) частота световой волны, падающей на решётку
Б) угол между падающим лучом и направлением на первый дифракционный максимум
ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины в порядке А, Б. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Тут есть ловушка: меняется среда вокруг решётки (вода → воздух). Важно помнить, что частота света «прибита» к источнику-лазеру, а вот длина волны зависит от среды. А угол максимума решётка строит именно по длине волны в той среде, где она находится.
Частоту задаёт лазер, и при выливании воды она не меняется — частота света не зависит от среды. Частота не изменится — вариант 3.
Условие первого главного максимума: d\sin\varphi=\lambda_{\text{среды}}. В воде длина волны была укорочена: \lambda_{\text{вода}}=\dfrac{\lambda_0}{n} (где n\approx1{,}33). Вылили воду — вокруг решётки воздух, и длина волны стала больше: \lambda_{\text{возд}}=\lambda_0. Раз \lambda выросла, то \sin\varphi увеличился, а с ним и угол \varphi. Угол на первый максимум увеличится — вариант 1.
Ответ: 31