Какое будет смещение светового луча, вышедшего из щели, относительно продолжения падающего луча?

Roman

55

Для начала, давайте разберемся в ситуации. У нас есть луч света, который падает на щель. После прохождения через щель, этот луч будет идти дальше и мы хотим выяснить, как он смещается относительно продолжения исходного падающего луча.

Когда луч света проходит через узкую щель, происходит явление, которое называется дифракция. Дифракция - это свойство волн распространяться вокруг препятствий и сгибаться вокруг краев. Именно это свойство и вызывает смещение луча света.

Смещение светового луча относительно продолжения падающего луча можно объяснить с помощью геометрии. Представим, что у нас есть щель шириной \(d\) и расстоянием между щелью и экраном \(L\). Рассмотрим точку на верхней границе щели, через которую проходит падающий луч, и точку на нижней границе щели, через которую проходит прошедший луч.

Теперь давайте рассмотрим ситуацию, когда падающий луч приходит под углом \(\theta\) к щели. В этом случае можно провести параллельные линии от точек на верхней и нижней границах щели до экрана.

Смещение светового луча будет равно расстоянию между этими параллельными линиями на экране. Оно зависит от ширины щели \(d\), длины волны света \(\lambda\) и угла падения \(\theta\).

Можно использовать формулу для расчета смещения:

\[y = \frac{{\lambda \cdot L}}{{d}} \cdot \sin(\theta)\]

где:
\(y\) - смещение светового луча на экране,
\(\lambda\) - длина волны света,
\(L\) - расстояние между щелью и экраном,
\(d\) - ширина щели,
\(\theta\) - угол падения луча.

Таким образом, для определения смещения светового луча относительно продолжения падающего луча необходимо знать ширину щели, длину волны и угол падения луча.