TREŚĆ:

Zadanie 13.

Laser, siatkę dyfrakcyjną oraz ekran umieszczono w ustalonych wzajemnych odległościach (rysunek obok). Po włączeniu lasera na ekranie zaobserwowano świecące punkty.

Zaznacz właściwe uzupełnienie poniższego zdania wybrane spośród A–C oraz uzasadnienie wybrane spośród 1–3. 

Po całkowitym zanurzeniu siatki oraz ekranu w wodzie i oświetleniu siatki światłem tego samego lasera odległość pomiędzy kolejnymi punktami na ekranie

A.	wzrosła,	ponieważ długość fali	A.	wzrosła.
B.	nie zmieniła się,		B.	nie zmieniła się.
C.	zmalała,		C.	zmalała.

---

ROZWIĄZANIE:

 Uzasadnienie: 

Fale elektromagnetyczne rozchodzą się z różną prędkością w zależności  od ośrodka. Woda jest dużo gęstszym ośrodkiem niż powietrze, więc fale elektromagnetyczne będą się w niej rozchodziły wolniej. 

Wartość prędkości światła możemy wyrazić wzorem:

$v=\lambda f$

gdzie:

$v$ - wartość prędkości światła,

$\lambda$ - długość fali,

$f$ - częstotliwość.

Na podstawie powyższego wzoru widzimy, że prędkość fal jest proporcjonalna do długości fali oraz częstotliwości drgań. Częstotliwość drgań fali jest stała podczas przechodzenia między ośrodkami. W związku z tym podczas przejścia z powietrza do wody zmianie ulegnie wartość prędkości fali oraz jej długość. Prędkość zmniejszy się, a więc zmniejszy się też długość fali elektromagnetycznej, a co za tym idzie kąt ugięcia światła na szczelinie będzie mniejszy, więc odległość pomiędzy punktami na ekranie będzie mniejsza. 

 Odpowiedź: 

Po całkowitym zanurzeniu siatki oraz ekranu w wodzie i oświetleniu siatki światłem tego samego lasera odległość pomiędzy kolejnymi punktami na ekranie C. zmalała, ponieważ długość fali 3. zmalała.