Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4679
2017-11-04 
Как с помощью дифракционной решетки определить скорость света в воде, если известна скорость света в воздухе (с = 300 000 км/сек).
Решение:
Поместим дифракционную решетку вплотную к аквариуму, наполовину наполненному водой. За аквариумом поставим экран. Уровень воды должен находиться на середине дифракционной решетки (рис. а). Лучи света от источника S, проходящие через дифракционную решетку, сверху проходят в воздухе, снизу— в воде. На экране DE получим две серии линий: верхняя соответствует прохождению света через воздух, нижняя — через воду (рис. б).
Воспользовавшись выражением $\lambda = d \sin \alpha$, можно записать формулы для воздуха
$\lambda_{возд} = d \sin \alpha$
и для воды
$\lambda_{воды} = d \sin \beta$,
где $d$ - постоянная дифракционной решетки. Разделив почленно, предыдущие два выражения, получим
$\frac{ \lambda_{возд}}{ \lambda_{воды}} = \frac{ \sin \alpha}{ \sin \beta} \approx \frac{ tg \alpha}{ tg \beta}$.
Из рис. в следует, что
$\frac{tg \alpha}{tg \beta} = \frac{O_{1}A_{1}}{O_{1}A_{2}}$.
Тогда
$\frac{ \lambda_{возд}}{ \lambda_{воды}} = \frac{O_{1}A_{1}}{O_{1}A_{2}}$.
С другой стороны,
$\lambda_{возд} = c \frac{1}{ \nu}$;
$\lambda_{воды} = v \frac{1}{ \nu}$,
где $\nu$ — частота, одинаковая для обеих сред. Соответственно получим
$\frac{ \lambda_{возд}}{ \lambda_{воды}} = \frac{c}{v}$
или
$\frac{ c}{ v} = \frac{O_{1}A_{1}}{O_{1}A_{2}}$.
Экспериментальные величины всегда дают
$\frac{O_{1}A_{1}}{O_{1}A_{2}} \approx 1,33$,
откуда
$v = \frac{c}{1,33} = 225 563 км/сек$.
Как с помощью дифракционной решетки определить скорость света в воде, если известна скорость света в воздухе (с = 300 000 км/сек).
Решение:
Поместим дифракционную решетку вплотную к аквариуму, наполовину наполненному водой. За аквариумом поставим экран. Уровень воды должен находиться на середине дифракционной решетки (рис. а). Лучи света от источника S, проходящие через дифракционную решетку, сверху проходят в воздухе, снизу— в воде. На экране DE получим две серии линий: верхняя соответствует прохождению света через воздух, нижняя — через воду (рис. б).
Воспользовавшись выражением $\lambda = d \sin \alpha$, можно записать формулы для воздуха
$\lambda_{возд} = d \sin \alpha$
и для воды
$\lambda_{воды} = d \sin \beta$,
где $d$ - постоянная дифракционной решетки. Разделив почленно, предыдущие два выражения, получим
$\frac{ \lambda_{возд}}{ \lambda_{воды}} = \frac{ \sin \alpha}{ \sin \beta} \approx \frac{ tg \alpha}{ tg \beta}$.
Из рис. в следует, что
$\frac{tg \alpha}{tg \beta} = \frac{O_{1}A_{1}}{O_{1}A_{2}}$.
Тогда
$\frac{ \lambda_{возд}}{ \lambda_{воды}} = \frac{O_{1}A_{1}}{O_{1}A_{2}}$.
С другой стороны,
$\lambda_{возд} = c \frac{1}{ \nu}$;
$\lambda_{воды} = v \frac{1}{ \nu}$,
где $\nu$ — частота, одинаковая для обеих сред. Соответственно получим
$\frac{ \lambda_{возд}}{ \lambda_{воды}} = \frac{c}{v}$
или
$\frac{ c}{ v} = \frac{O_{1}A_{1}}{O_{1}A_{2}}$.
Экспериментальные величины всегда дают
$\frac{O_{1}A_{1}}{O_{1}A_{2}} \approx 1,33$,
откуда
$v = \frac{c}{1,33} = 225 563 км/сек$.
