Global EE

Волновая Оптика — Задание 15 ЕГЭ по физике №00021619

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

Волновая Оптика

№2. Задание 15

ID: 00021619

В прозрачном сосуде, заполненном водой, находится дифракционная решётка. Решётка освещается параллельным пучком монохроматического света, падающим перпендикулярно её поверхности через боковую стенку сосуда. Как изменятся частота световой волны, падающей на решётку, и угол между падающим лучом и первым дифракционным максимумом при замене воды в сосуде прозрачной жидкостью с большим показателем преломления?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

Запишите выбранные цифры в порядке: частота световой волны, падающей на решётку; угол между падающим лучом и первым дифракционным максимумом. Цифры в ответе могут повторяться.

Источник: ЕГЭ 2026 пересдача 08.07

Решение

Идея

При переходе света из одной среды в другую частота не меняется — её задаёт источник. Меняются скорость волны и длина волны, а вслед за длиной волны «подстраивается» и дифракционная картина.

Частота: источник тот же, поэтому частота $\nu$ в новой жидкости остаётся прежней — не изменится.

Теперь длина волны. Скорость света в среде равна $v = \dfrac{c}{n}$: показатель преломления $n$ вырос — скорость упала. Длина волны $\lambda = \dfrac{v}{\nu}$: скорость уменьшилась при прежней частоте — значит, $\lambda$ уменьшилась.

Направление на первый максимум решётки задаёт условие

$$d\sin\varphi = k\lambda, \quad k = 1.$$

Период решётки $d$ не менялся, $\lambda$ стала меньше — значит, $\sin\varphi$ уменьшился, а вместе с ним и сам угол $\varphi$ между падающим лучом (нормалью к решётке) и первым максимумом.

Итого: частота не изменится, угол уменьшится.

Ответ

32
Другие задания по теме «Волновая Оптика» (8)