Ответы на вопросы §48 ГДЗ Перышкин Гутник 9 класс (2026) (Физика)
Другие издания:2024,2019
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Перышкин, Гутник 9 класс, Просвещение:
1. Какие два взгляда на природу света существовали среди учёных с давних времён?
С давних пор существовало два взгляда на природу света. Од-ни ученые считали, что свет представляет собой волну, другие рассматривали свет как поток частиц (корпускул).
2. Какое явление называют интерференцией волн?
Явление наложения волн, при котором образуется постоянное во времени распределение амплитуд результирующих колебаний, называют интерференцией.
3. При каких условиях можно наблюдать интерференционную картину?
Интерференционная картина возникает в том случае, когда налагающиеся волны имеют одинаковую частоту и постоянную во времени разность фаз в каждой точке.
4. В чём заключалась суть опыта Юнга, что этот опыт доказывал и когда был поставлен?
В 1802 году английский ученый Томас Юнг поставил опыт по сложению световых пучков, ставший доказательством того, что свет обладает волновыми свойствами. В опыте Юнга пучок света от ярко освещенной щели S направлялся на непрозрачный экран с двумя узкими параллельными прорезями S1 и S2. При этом на удаленном экране возникал ряд чередующихся светлых и темных полос.
Когда одну из щелей закрывали, темные полосы исчезали, и на экране оставалась лишь светлая полоса. Юнг смог дать правильное толкование результатов опыта, объяснив возникновение чередующихся светлых и темных полос интерференций света. Юнг впервые
определил длины световых волн.
5. Что можно сказать о частоте (или длине волны) световых волн разных цветов?
Свету разных цветов соответствуют разные интервалы длин волн. Поскольку частота колебаний в волне обратно пропорциональна ее длине, то красному цвету соответствует наименьшие по сравнению с остальными цветами частоты: 4∙10^14-4,8∙10^14 Гц.
Длины волн убывают (а частоты возрастают) в следующей последовательности цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.
6. Что называют дифракцией?
Явление огибания волнами препятствий называют дифракцией.
7. При каких условиях дифракция проявляется наиболее отчётливо?
Наиболее отчетливо дифракция проявляется при встрече волны с препятствием (или отверстием), имеющим размеры, близкие к длине волны. Именно по этой причине не трудно наблюдать явление «звуковой тени».
8. В каких опытах обнаруживается дифракция световых волн?
Дифракция световых волн наблюдается в опыте Юнга: пучок света, выходящий из первичной щели, расплывается и расходится веером; если мы посмотрим на фонарь или лампу сощурившись, тогда увидим вертикальную полосу света – результат дифракционной расходимости;
Каким образом картина чередующихся светлых и тёмных полос на экране могла помочь Юнгу определить длины световых волн?
Пусть интерференционная картина наблюдается в красном свете. Расстояние между щелями в опыте Юнга — 1,4 мм, расстояние до экрана — 2 м, а расстояние между красной полосой в центре экрана и ближайшей к ней красной полосой — 1 мм. Можете ли вы, опираясь на эти данные, оценить длину волны используемого света?
Картина интерференции помогла Юнгу определить длину волны света через построение геометрии хода лучей: для возникновения первой светлой полосы требуется разность хода лучей, равная ровно одной длине волны, а из подобия треугольников, образованных щелями, экраном и смещением максимума следует, что эта разность хода лучей
находится как отношение произведения расстояния между щелями
и расстояния до первой яркой полосы к расстоянию до экрана;
d=1,4 мм, L=2 м, ∆x=1 мм, λ=(d∙∆x)/L;
λ=(1,4∙10^(-3)∙10^(-3))/2=0,0000007 м=700 нм;
Ответ: 700 нм.
1. На полоске чёрного картона с помощью швейной иглы диаметром 0,6—0,8 мм сделайте отверстия всё уменьшающихся диаметров, начиная с диаметра иглы. Чтобы отверстия получились круглыми, полоску картона при прокалывании поворачивайте вокруг иглы. Посмотрите на точечный источник света (можно использовать фонарик мобильного телефона, проводя наблюдения на расстоянии 2—3 м от него) последовательно через каждое отверстие, помещая его перед глазом. Как изменяется наблюдаемая картина при уменьшении диаметра отверстия? С каким явлением это связано?
При уменьшении диаметра отверстия в картоне геометрическая тень точечного источника света размывается: вокруг центрального светлого пятна образуется система чередующихся светлых и тёмных дифракционных колец, а само центральное пятно становится более широким и менее чётким; это явление объясняется дифракцией света – проявлением волновых свойств света при прохождении через отверстия, размеры которых соизмеримы с длиной световой волны;
2. На полоске чёрного картона с помощью швейной иглы сделайте двойное отверстие (два маленьких отверстия, расположенных на расстоянии долей миллиметра друг от друга). Хорошо, если диаметры отверстий получатся около 0,2—0,3 мм, а расстояние между ними — 0,4—0,6 мм. Посмотрите через двойное отверстие на точечный источник света. Вы увидите, что центральное светлое пятно разбито тёмными полосами на ряд светлых полос. Объясните, с какими явлениями связана наблюдаемая картина.
Чередование светлых и тёмных полос обусловлено одновременным проявлением дифракции и интерференции света: проходя через два узких отверстия, световые волны испытывают дифракцию – огибают их края и расходятся, перекрывая друг друга, а возникшие при этом два когерентных световых пучка накладываются друг на друга, образуя в зонах их усиления светлые полосы, а в зонах гашения – тёмные;
При какой частоте вращения зубчатого колеса в опыте Физо наступало первое затмение, если колесо имело 720 зубцов?
1) Требуется времени на весь путь:
t=s/c≈(2∙8,6 км)/(3∙10^5 км"/" с)≈5,733∙10^(-5) с;
2) Колесо сделает часть оборота:
ν=1/(2n∙t)=1/(2∙720∙5,733∙10^(-5) с);
ν=10^5/(8255,52 с)≈(100 000)/(8255 с)≈12 Гц;
Ответ: ≈12 Гц.
