Решение на момент правки #20224 от , автор Valter. Это не текущая версия.

Условие

13.1.11. Если между точечным источником и экраном поместить трубу с гладкой внутренней поверхностью, то на экране возникнет система концентрических колец. Объясните причину их возникновения.

Решение

Появление системы концентрических колец объясняется законами геометрической оптики (многократным отражением), а не интерференцией.

Свет от точечного источника распространяется во все стороны. Часть лучей проходит сквозь трубу напрямую, освещая центральное пятно на экране. Остальные лучи падают на гладкие внутренние стенки трубы под разными углами и испытывают отражения.
Благодаря цилиндрической симметрии трубы, группа лучей, испытавшая ровно одно отражение от стенок (), выходит из трубы в виде полого конического пучка. При пересечении этого конуса с плоским экраном образуется первое яркое световое кольцо.

Лучи, падающие на стенки под чуть большими углами, испытают внутри трубы ровно два отражения (). Они выйдут из трубы в виде конуса с другим углом раствора и сформируют на экране второе кольцо, имеющее больший радиус.
Поскольку количество отражений луча от стенок трубы может принимать только целые дискретные значения (), на экране формируется не сплошная засветка, а строгая система дискретных концентрических колец.

Ответ

Кольца возникают из-за многократного отражения света от цилиндрических стенок трубы. Каждое кольцо формируется пучком лучей, испытавших строго определенное целое число отражений ().