Тип Д25 C5 № 24174 
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: Электродинамика (расчетная задача высокого уровня). Волновая оптика
i
Мыльная пленка с показателем преломления n = 1,33 натянута на проволочный каркас, расположенный в вертикальной плоскости, и освещается нормально падающим на нее пучком монохроматического света с длиной волны 
= 435,8 нм. За счет стекания жидкости пленка образует клин с углом 
= 10 угловых секунд, на котором в отраженном свете наблюдаются горизонтальные интерференционные полосы. Чему равен период d этих полос? 1 угловая секунда = 1/3600 градуса.
Решение. 1. При интерференции в тонких пленках два синфазных когерентных источника получаются при отражении света от передней и задней поверхностей пленки.
2. Интерференционные максимумы наблюдаются на поверхности пленки, когда разность хода двух лучей Δ, набегающая при прохождении одного луча через пленку «туда и обратно» до встречи с другим лучом, отраженным от передней поверхности пленки, равна целому числу длин волн в среде, в которой они распространяются: 
В данном случае 
= 
≈ 327,7 нм.
3. Для перехода от m-го максимума к m + 1 разность хода Δ должна увеличиться на 
а толщина пленки — на 
≈ 163,8 нм, поскольку один луч через пленку проходит дважды.
4. Поскольку угол = 10" ≈ 4,85·10-5 радиана очень мал, то период полос d много больше, чем изменение толщины пленки ≈ 163,8 нм на этом периоде, а значит ≈ d · (см. рис.). Отсюда следует, что период полос d = 4 мм много больше, чем излишние толщины пленки ≈ 205,3 нм на этом периоде, а значит, ≈ d · (см. рис.).
5. Таким образом,
≈ 3,515 · 10-3 м м ≈ 3,4 мм.
Ответ: период интерференционных полос равен d ≈ 3,4 мм.
Спрятать критерииКритерии проверки:| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|
| Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом: (в данном случае: использование условия наблюдения максимумов в интерференционной картине от двух синфазных когерентных источников, формулы для длины световой волны в среде и геометрических соотношений); II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3 |
| Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объеме или отсутствуют. И ( ИЛИ ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.). И ( ИЛИ ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/ вычислениях пропущены логически важные шаги. И ( ИЛИ ) Отсутствует пункт V, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 2 |
| Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи. ИЛИ В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. ИЛИ В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1 |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
Ответ: период интерференционных полос равен d ≈ 3,4 мм.
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 
