Нарисуй схему и отметь пути от двух щелей до точки на экране; подумай, от чего будет зависеть разность хода между ними.

Для максимумов разность хода должна быть целым числом длин волн: запиши это условие в виде уравнения для разности путей.

1. Вырази расстояния от каждой щели до точки на экране через , и координату .
2. Вычисли разность квадратов расстояний и упростить, пользуясь .
3. Приблизь и получи выражение для через .
4. Подставь условие интерференционного максимума и вырази (ширину полосы) из полученного соотношения.

Подумай, как влияет тонкая плоскопараллельная пластинка в одном из лучей на фазу интерферирующих волн — что меняется, путь в вакууме или оптический путь?

Введи понятие оптической длины пути и запиши, что изменение оптической длины на одну вакуумную длину волны соответствует сдвигу картины на одну полосу.

1. Вычисли увеличение оптической длины для луча, прошедшего пластинку, как .
2. Раздели это увеличение на длину волны в вакууме , чтобы получить сдвиг в числах полос .
3. Оцени знак сдвига (вверх или вниз) по тому, у какого луча увеличилась оптическая длина.
4. Вырази смещение изображения в полосах через (и при желании свяжи с физическим направлением смещения).

Вспомни, как показатель преломления влияет на скорость света в среде по сравнению с вакуумом; представь себе волну в неподвижной воде.

Запиши, что скорость света в однородной неподвижной среде связана с c и показателем преломления общим соотношением вида .

1. Запиши исходное соотношение между скоростью света в среде, скоростью в вакууме и .
2. Упрость запись и оставь выражение для в явном виде.
3. Вырази из этого соотношения.

Выбери систему отсчёта, в которой проще задать скорость света в среде: лабораторную или систему, где вода покоится. Нарисуй соответствующий эталонный отрезок пути волны.

Воспользуйся положением о том, какая скорость света в среде считается базовой в системе, где среда покоится; подумай, как это переносится в лабораторную систему при предположении, что эфир остаётся неподвижным.

1. Рассмотри систему отсчёта, где вода покоится, и запиши величину скорости света в этой системе (словами).
2. Учти, что при гипотезе неподвижного эфира эфир покоится в лабораторной системе наблюдателя.
3. Сопоставь скорости в двух системах и установи, совпадает ли искомая скорость света в движущейся воде с величиной из первой системы.
4. Вырази скорость в лабораторной системе из полученного соотношения.

Представь себе, как ведёт себя свет, если часть среды «уносит» с собой её внутреннее содержимое. Нарисуй ситуацию в лабораторной системе и подумай, относительно чего измеряется скорость света в среде.

В этой гипотезе удобно воспользоваться классическим (ньютоновским) правилом сложения скоростей: скорость световой волны в движущейся среде равна сумме её скорости в неподвижной среде и скорости среды (в выбранной системе отсчёта).

1. Обозначь скорость света в неподвижной воде через и скорость воды через .
2. Запиши классическое правило сложения скоростей для движения/переноса волн в движущей среде.
3. Подумай о направлении течения: если свет и вода движутся в одном направлении, знаки складываются, в противоположном — вычитаются.
4. Вырази искомую скорость света в движущей среде через и .

В эксперименте Физо наблюдали сдвиг полос из‑за изменения длины волны в воде при движении потока; вспомни, какие величины остаются неизменными при движущейся среде.

Используй сохранение частоты (частота не меняется при прохождении среды), связь скорости, частоты и длины волны, а также разность числа волн, пройденных в двух направлениях, чтобы выразить сдвиг в полосах; предполагается полный перенос эфира ().

1. Запиши длины волн в двух направлениях через частоту и соответствующие скоростя (с ).
2. Вырази число длин волн, прошедших в каждой трубе длины , как и запиши их разность.
3. Упростив разность, получи выражение для сдвига в полосах в терминах .
4. Подставь в полученное выражение и приготовься выразить теоретическое значение сдвига из системы (алгебра осталось выполнить).