ID: 00017282
В прозрачном сосуде с водой находится дифракционная решётка, которая освещается параллельным пучком монохроматического света, падающим на решётку перпендикулярно её поверхности через боковую стенку сосуда. Как изменятся частота световой волны, падающей на решётку, и угол между падающим лучом и направлением на второй дифракционный максимум, если воду заменить прозрачной жидкостью с меньшим показателем преломления?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
А) частота световой волны, падающей на решётку
Б) угол между падающим лучом и направлением на второй дифракционный максимум
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Тут две независимые ловушки. Первая: частота света — это «паспорт» волны, который задаёт источник; при переходе из одной среды в другую частота не меняется (меняются только скорость и длина волны). Вторая: решётка работает по формуле главных максимумов $d\sin\varphi = m\lambda_{ср}$, а длина волны в среде $\lambda_{ср}=\lambda_0/n$ зависит от показателя преломления $n$ той жидкости, в которой стоит решётка.
Источник и его свет не трогаем — поменяли только жидкость вокруг решётки. Частоту определяет источник, среда на неё не влияет. Значит, частота не изменится — это цифра 3.
Для $m=2$: $\sin\varphi = \dfrac{2\lambda_{ср}}{d} = \dfrac{2\lambda_0}{n\,d}$. Мы взяли жидкость с меньшим $n$, поэтому $\lambda_{ср}=\lambda_0/n$ становится больше, а вместе с ней растёт и $\sin\varphi$, то есть угол увеличивается — цифра 1.