Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4455
2017-10-21 
Покрытое толстым однородным слоем эмульсии зеркало осветили нормально падающим монохроматическим параллельным пучком света. После проявления сделали срез эмульсии под углом $\alpha = 10^{-3} рад$ к плоскости зеркала. Найти длину волны использованного света, если на срезе под микроскопом наблюдаются полосы с периодом $b = 0,3 мм$. Усадкой эмульсии при обработке пренебречь, показатель преломления эмульсин $\sim 1$.
Решение:
Падающий нормально на зеркало сквозь слой эмульсии монохроматический свет отражается от поверхности зеркала. Поскольку на поверхности хорошо проводящего зеркала напряженность электрического поля световой волны должна быть минимальна, а магнитного поля максимальна, электрическая компонента световой волны должна при отражении от проводящего зеркала изменить свою фазу на противоположную. Фаза же магнитной компоненты световой волны при этом изменяться не будет. В случае же отражения от диэлектрического зеркала характер изменения фаз компонент световой волны должен быть противоположным. Поскольку падающая и отраженная волны когерентны, то при их наложении в толще эмульсии должна образоваться стоячая волна. В тех местах, где амплитуда вектора напряженности электрического поля волны максимальна, т.е. наблюдается пучность напряженности электрического поля, напряженность магнитного поля должна быть минимальна, т.е. в этих местах должны находиться узлы напряжённости магнитного поля. В соответствии со слоистым распределением в эмульсии амплитуд электрического и магнитного полей световой волны разложение светочувствительного вещества эмульсии должно происходить слоями. Этим и объясняется возникновение чередующихся светлых и темных полос в эмульсии после ее проявления. Поскольку показатель преломления эмульсии по условию задачи близок к единице, то длину световой волны в эмульсии следует считать равной длине волны $\lambda$ падающего на пластинку света. Как известно, расстояние между соседними пучностями в стоячей волне равно половине длины падающей волны. Учитывая, что срез эмульсии сделан под углом а к поверхности зеркала, можно утверждать, что расстояние между центрами соседних темных полос должно быть равно $b = \lambda /(2 \sin \alpha)$. Поскольку по условию задачи $\alpha = 10^{-3} рад \ll 1$, искомая длина волны $\lambda \approx 2b \alpha = 0,6 мкм$. Отметим, что рассмотренный опыт был проведен в 1890 г. Винером, и на основании результатов этого опыта было показано, что фотографическое действие световой волны определяется ее электрическим полем.
Покрытое толстым однородным слоем эмульсии зеркало осветили нормально падающим монохроматическим параллельным пучком света. После проявления сделали срез эмульсии под углом $\alpha = 10^{-3} рад$ к плоскости зеркала. Найти длину волны использованного света, если на срезе под микроскопом наблюдаются полосы с периодом $b = 0,3 мм$. Усадкой эмульсии при обработке пренебречь, показатель преломления эмульсин $\sim 1$.
Решение:
Падающий нормально на зеркало сквозь слой эмульсии монохроматический свет отражается от поверхности зеркала. Поскольку на поверхности хорошо проводящего зеркала напряженность электрического поля световой волны должна быть минимальна, а магнитного поля максимальна, электрическая компонента световой волны должна при отражении от проводящего зеркала изменить свою фазу на противоположную. Фаза же магнитной компоненты световой волны при этом изменяться не будет. В случае же отражения от диэлектрического зеркала характер изменения фаз компонент световой волны должен быть противоположным. Поскольку падающая и отраженная волны когерентны, то при их наложении в толще эмульсии должна образоваться стоячая волна. В тех местах, где амплитуда вектора напряженности электрического поля волны максимальна, т.е. наблюдается пучность напряженности электрического поля, напряженность магнитного поля должна быть минимальна, т.е. в этих местах должны находиться узлы напряжённости магнитного поля. В соответствии со слоистым распределением в эмульсии амплитуд электрического и магнитного полей световой волны разложение светочувствительного вещества эмульсии должно происходить слоями. Этим и объясняется возникновение чередующихся светлых и темных полос в эмульсии после ее проявления. Поскольку показатель преломления эмульсии по условию задачи близок к единице, то длину световой волны в эмульсии следует считать равной длине волны $\lambda$ падающего на пластинку света. Как известно, расстояние между соседними пучностями в стоячей волне равно половине длины падающей волны. Учитывая, что срез эмульсии сделан под углом а к поверхности зеркала, можно утверждать, что расстояние между центрами соседних темных полос должно быть равно $b = \lambda /(2 \sin \alpha)$. Поскольку по условию задачи $\alpha = 10^{-3} рад \ll 1$, искомая длина волны $\lambda \approx 2b \alpha = 0,6 мкм$. Отметим, что рассмотренный опыт был проведен в 1890 г. Винером, и на основании результатов этого опыта было показано, что фотографическое действие световой волны определяется ее электрическим полем.
