Для решения данной задачи мы можем воспользоваться формулой для разности хода между двумя когерентными источниками:
\[ \Delta x = n \cdot \lambda \]
Где:
- \( \Delta x \) - разность хода между волнами,
- \( n \) - порядок интерференционного максимума,
- \( \lambda \) - длина волны.
Поскольку дано, что разность хода в воздухе составляет 2 мкм (или \(2 \times 10^{-6}\) м), то мы можем записать:
\[ \Delta x_{воздух} = n \cdot \lambda_{воздух} = 2 \times 10^{-6} \]
Теперь нам нужно найти разность хода между этими же волнами в воде. Для этого воспользуемся формулой:
\[ \Delta x_{вода} = n \cdot \lambda_{вода} \]
Зная, что скорость звука в воде выше, чем в воздухе, следовательно длина волны в воде будет меньше. Для связи длин волн в воздухе и в воде можно использовать закон сохранения энергии интерференции:
\[ v_{воздух} \cdot \lambda_{воздух} = v_{вода} \cdot \lambda_{вода} \]
Отсюда можно найти соотношение между длинами волн в воздухе и в воде:
\[ \lambda_{вода} = \frac{v_{воздух}}{v_{вода}} \cdot \lambda_{воздух} \]
Подставим данное соотношение в формулу для разности хода в воде:
\[ \Delta x_{вода} = n \cdot \left( \frac{v_{воздух}}{v_{вода}} \right) \cdot \lambda_{воздух} \]
Таким образом, мы можем найти разность хода между этими же волнами в воде.