Сверь числа и знаки с фото.
Задачи профессиональной направленности
Кондитер украшает торт кремом, в который добавили специальный перламутровый краситель (в виде порошка «кандурин»). При разном угле падения света на поверхность крема он меняет цвет от золотистого до фиолетового. Какое физическое явление лежит в основе этого эффекта? Объясните, почему цвет меняется в зависимости от угла обзора, и как толщина слоя крема влияет на наблюдаемые цвета.
Кондитер покрывает десерт шоколадным велюром (распылённым шоколадом). Поверхность десерта выглядит бархатистой и матовой, а не глянцевой. Какой тип отражения света (зеркальное или диффузное) обеспечивает матовую поверхность? Как шероховатость поверхности шоколадных частиц влияет на рассеивание световых волн?
Для создания узора на поверхности шоколадной плитки в кондитер использует специальную текстурную решётку. При освещении готового шоколада под углом вы замечаете, что свет, проходя через узор, образует на стене позади характерный радужный спектр. Какое явление вы наблюдаете? Объясните роль периодической структуры решётки в разложении белого света в спектр. Как изменится картина, если использовать решётку с более частым узором?
Кондитер фотографирует готовое блюдо для меню. Чтобы убрать яркие блики от окна на стеклянной посуде и витрине, вы используете специальный фильтр на объективе камеры. Какой физический принцип позволяет этому фильтру (поляризатору) убрать блики? Как ориентированы колебания световой волны в отражённом от стекла свете по сравнению с падающим?
Повар варит карамель и замечает, что её цвет меняется от светло-жёлтого до тёмно-янтарного по мере нагревания. Если посмотреть на тонкую нить горячей карамели на просвет, можно увидеть слабые оттенки зелёного и синего у краёв. Какое явление вызывает появление этих цветных оттенков? Как показатель преломления карамели зависит от длины волны света (цвета)?
Числовых данных нет, поэтому переводить единицы не нужно; «дано» — словесное.
Дано: перламутровый пигмент «кандурин»; цвет зависит от угла и толщины слоя.
Ответ: интерференция света в тонких плёнках (чешуйках пигмента). Разность хода \(\Delta \approx 2dn\cos r\). При изменении угла падения/обзора меняется \(r\), поэтому меняется \(\Delta\) и максимумы для разных \(\lambda\) смещаются — цвет «плывёт». Толщина \(d\) задаёт порядок интерференции: с её изменением цвет смещается; при слишком толстом слое оттенки накладываются и становятся менее чистыми.Дано: матовая поверхность шоколадного велюра.
Ответ: диффузное отражение. Микрошероховатости рассеивают свет в разные стороны; при неровностях порядка длины волны рассеяние максимально. Чем грубее/неоднороднее поверхность, тем сильнее рассеяние и меньше зеркальный блик.Дано: периодическая текстурная решётка, белый свет.
Ответ: дифракция на дифракционной решётке. \(d\sin\theta=k\lambda\): разные длины волн идут под разными углами, поэтому белый свет разлагается в спектр. Если узор чаще (\(d\) меньше), углы \(\theta\) больше — спектр шире, цвета разнесены сильнее.Дано: поляризационный фильтр на объективе.
Ответ: отражённый от стекла свет частично поляризован: колебания \(E\) преимущественно перпендикулярны плоскости падения; при угле Брюстера — полностью. Поляризатор пропускает только одно направление колебаний; его поворотом гасят отражённую компоненту. В падающем неполяризованном свете колебания есть во всех направлениях.Дано: тонкая нить карамели на просвет.
Ответ: дисперсия света. С ростом длины волны \(n\) уменьшается, поэтому синий преломляется сильнее зелёного, а зелёный — сильнее красного; у краёв возникают цветные каймы. Потемнение самой карамели при нагреве — карамелизация (химическое изменение).