Global EE

Волновая Оптика — Задание 15 ЕГЭ по физике №00017281

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

Волновая Оптика

№2. Задание 15

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.

Рисунок к заданию 15 ЕГЭ по физике — Волновая Оптика

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

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.

Шаг 1. Частота волны

Частоту задаёт лазер, и при выливании воды она не меняется — частота света не зависит от среды. Частота не изменится — вариант 3.

Шаг 2. Угол на первый максимум

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

Видеоразбор

Другие задания по теме «Волновая Оптика» (8)