Два

когерентных источника излучают волны в одинаковых фазах. Период колебаний 0,2

с, скорость распространения волн 300 м/с. В точке, для которой разность хода

волн от источника равна 90 м,

будет наблюдаться



 


1)

максимум интерференции, т. к. разность хода равна нечетному числу полуволн

2)

минимум интерференции, т. к. разность хода равна четному числу полуволн

3)

максимум интерференции, т. к. разность хода равна четному числу полуволн

4)

минимум интерференции, т. к. разность хода равна нечетному числу полуволн















объясните, пожалуйста. важен не сам ответ, а пояснение, много такого плана заданий. заранее спасибо!

Правильный ответ — 4) минимум интерференции, так как разность хода равна нечётному числу полуволн.

Разберём подробно, почему именно так, чтобы вы могли решать любые подобные задачи.

1. Что такое интерференция?

Интерференция — это явление наложения двух или нескольких волн, при котором в одних точках пространства колебания усиливаются, а в других ослабляются.

Представьте две волны, которые приходят в одну точку.

• Если гребень одной волны совпадает с гребнем другой, волны усиливают друг друга. Получается максимум интерференции.

• Если гребень одной волны совпадает с впадиной другой, волны ослабляют друг друга. Получается минимум интерференции.

В нашей задаче источники колеблются в одинаковых фазах, то есть одновременно создают гребни и впадины.

2. Какие формулы нужно знать?

Для двух источников, колеблющихся в одинаковых фазах, существуют два условия.

Условие максимума интерференции:

То есть разность хода должна равняться целому числу длин волн: 0, 1, 2, 3 и т. д.

Условие минимума интерференции:

То есть разность хода должна равняться нечётному числу полуволн: 1, 3, 5, 7 и т. д.

Здесь $\Delta d$ — разность хода, $\lambda$ — длина волны, $k$ — целое число.

3. Решаем нашу задачу

Дано:

• Период $T=0{,}2$ с.

• Скорость волны $v=300$ м/с.

• Разность хода $\Delta d=90$ м.

Сначала найдём длину волны по формуле:

Подставляем:

Значит, одна полная волна имеет длину 60 метров.

Теперь найдём половину длины волны:

В условии разность хода составляет 90 метров. Посмотрим, сколько полуволн в неё помещается:

Получилось 3 полуволны.

А число 3 — нечётное!

Следовательно, выполняется условие минимума интерференции.

Ответ: 4.

4. Как быстро решать такие задачи?

Нужно запомнить самое главное правило:

Почему так получается?

Потому что две полуволны составляют одну целую волну. Если разность хода равна целому числу волн, гребни снова совпадают с гребнями — получается усиление.

А если разность хода равна нечётному числу полуволн, гребень одной волны совпадает с впадиной другой — получается ослабление.

Ещё один пример для закрепления.

Допустим, длина волны 20 м, а разность хода 40 м.

Половина длины волны равна 10 м.

Число 4 чётное, значит, будет максимум интерференции.

А если разность хода равна 50 м?

Число 5 нечётное, значит, будет минимум интерференции.

Таким образом, в задачах такого типа достаточно найти длину волны, разделить разность хода на половину длины волны и посмотреть, получилось чётное или нечётное число.

Только помните: это правило применяется к двум когерентным источникам, которые изначально колеблются в одинаковых фазах, как в вашей задаче. Если источники колеблются в противофазе, условия максимума и минимума меняются местами.