Разность хода двух световых волн длинами 0,6 мкм, пришедших в данную точку пространства, равна 0,9 мкм...

Для понимания данной задачи необходимо обратиться к явлению интерференции световых волн. Интерференция — это процесс наложения двух или более волн, в результате которого происходит изменение амплитуды волн в зависимости от их разности хода.

Согласно условиям задачи, разность хода двух световых волн составляет 0,9 мкм, а длина волны каждой из них равна 0,6 мкм. Чтобы определить, какое явление наблюдается в данной точке пространства, нужно проанализировать разность хода в контексте длины волны.

Разность хода ( \Delta x ) между двумя волнами может быть выражена следующим образом:

[ \Delta x = m \cdot \lambda + \frac{\lambda}{2} ]

где ( m ) — целое число, ( \lambda ) — длина волны. В случае, если разность хода равна ( m \cdot \lambda ), наблюдается конструктивная интерференция (максимально светлая область). Если же разность хода равна ( (m + \frac{1}{2}) \cdot \lambda ), то это приводит к деструктивной интерференции (максимально темная область).

Теперь подставим значения в формулу. Длина волны ( \lambda = 0.6 ) мкм, а разность хода ( \Delta x = 0.9 ) мкм.

1. Вычислим отношение разности хода к длине волны:

[ \frac{\Delta x}{\lambda} = \frac{0.9 \, \text{мкм}}{0.6 \, \text{мкм}} = 1.5 ]

1. Поскольку 1.5 не является целым числом, это говорит о том, что разность хода не соответствует ни конструктивной, ни деструктивной интерференции. Мы можем выразить это как:

[ 1.5 = 2 \cdot (0.6) + \frac{1}{2} \cdot \lambda ]

1. В данном случае, разность хода больше, чем ( 1 \cdot \lambda ) и меньше, чем ( 2 \cdot \lambda ), что указывает на то, что в данной точке пространства происходит частичное наложение волн.

Теперь рассмотрим предложенные варианты ответов:

а) Максимально темная область пространства — это возможно, если разность хода равна ( (m + \frac{1}{2})\lambda ), что в данном случае не выполняется.

б) Постепенное увеличение светлой области пространства — это также не соответствует условиям, так как разность хода не изменяется со временем.

в) Максимально светлая область пространства — это также не выполняется по той же причине, что разность хода не равна ( m\lambda ).

г) Периодическое изменение освещенности — это наиболее вероятный вариант, так как разность хода не соответствует ни конструктивной, ни деструктивной интерференции, что может привести к флуктуациям в освещенности в зависимости от положения наблюдателя и других факторов.

Таким образом, правильный ответ: г) периодическое изменение освещенности.

Для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть условия интерференции световых волн. Интерференция возникает, когда две когерентные волны (волны с одинаковой частотой и постоянной разностью фаз) накладываются друг на друга. В результате наблюдаются зоны усиления (максимальная светлая область) или ослабления (максимально темная область) в зависимости от разности хода волн.

Дано:

1. Длина волны света: (\lambda = 0.6 \, \mu\text{м}).
2. Разность хода волн: (\Delta l = 0.9 \, \mu\text{м}).
3. Разность хода не зависит от времени.

Условие для интерференции:

1. Максимально светлая область пространства (усиление, максимум) наблюдается, если разность хода (\Delta l) кратна длине волны (\lambda):
   [ \Delta l = m\lambda, \quad m = 0, 1, 2, 3, \dots ]
2. Максимально темная область пространства (ослабление, минимум) наблюдается, если разность хода равна нечетному числу полу-волн:
   [ \Delta l = \left( m + \frac{1}{2} \right)\lambda, \quad m = 0, 1, 2, 3, \dots ]

Подставим значение (\Delta l = 0.9 \, \mu\text{м}) и длину волны (\lambda = 0.6 \, \mu\text{м}) в эти условия.

Проверка условий:

1. Для максимального усиления:
   [ \Delta l = 0.9 \, \mu\text{м} = m \cdot 0.6 \, \mu\text{м}. ] Решаем для (m):
   [ m = \frac{\Delta l}{\lambda} = \frac{0.9}{0.6} = 1.5. ] (m = 1.5) — это нецелое число, значит, условие максимального усиления не выполняется. Таким образом, в данной точке пространства максимально светлой области не будет.

2. Для максимального ослабления:
   [ \Delta l = 0.9 \, \mu\text{м} = \left( m + \frac{1}{2} \right) \cdot 0.6 \, \mu\text{м}. ] Решаем для (m):
   [ m + \frac{1}{2} = \frac{\Delta l}{\lambda} = \frac{0.9}{0.6} = 1.5. ] [ m = 1.5 - 0.5 = 1. ] (m = 1) — это целое число, значит, условие максимального ослабления выполняется. В данной точке пространства наблюдается максимально темная область.

Ответ:

В данной точке пространства наблюдается: а) максимально темная область пространства.