Fizică Optică
Exercitii rezolvate interferenta luminii clasa 11
Exercițiile rezolvate pentru interferența luminii implică calcularea diferenței de drum optic și stabilirea condițiilor de maxim sau minim de interferență. Aceste probleme se bazează pe experimentul cu fantă dublă și folosesc formula diferenței de drum optic. Un exemplu tipic este determinarea poziției franjelor luminoase pe un ecran.
Exercițiu rezolvat: determinarea distanței dintre franje
- 1 Datele problemei Două fante distanțate cu d=0,2 mm sunt iluminate cu lumină monocromatică de lungime de undă λ=600 nm. Ecranul este la distanța L=1 m de fante.
- 2 Pasul 1: calculul diferenței de drum optic Diferența de drum optic pentru un punct pe ecran la distanța y de centru este Δ = d·sinθ ≈ d·(y/L), deoarece unghiurile sunt mici.
- 3 Pasul 2: condiția pentru maxim de interferență Pentru un maxim (franjă luminoasă), Δ = k·λ, unde k este ordinul de interferență (k=0,1,2...). Deci d·(y/L) = k·λ.
- 4 Pasul 3: calculul distanței dintre franje Distanța dintre două franje consecutive (Δk=1) este Δy = (λ·L)/d. Înlocuim: Δy = (600×10⁻⁹ m × 1 m) / (0,2×10⁻³ m) = 3×10⁻³ m = 3 mm.
Exemplu numeric cu variații
- Schimbarea lungimii de undă Dacă λ=500 nm, Δy devine (500×10⁻⁹×1)/(0,2×10⁻³)=2,5 mm; franjele sunt mai apropiate.
- Influența distanței ecranului Pentru L=2 m, Δy dublează la 6 mm cu λ=600 nm; franjele se îndepărtează.
- Aplicație practică Acest calcul se folosește în dispozitive de măsurare precum interferometre, pentru determinarea lungimilor de undă sau a dimensiunilor mici.
Verifică întotdeauna unitățile de măsură (convertirea mm în m) pentru a evita erorile de calcul.