1. Как связаны дифракционные картины, получаемые для волн различной длины, с периодом дифракционной решетки?

1. Дифракционные картинки, которые мы видим, когда свет проходит через дифракционную решетку, зависят от длины волны света и периода дифракционной решетки. Период дифракционной решетки - это расстояние между двумя соседними препятствиями или щелями в решетке.

Когда длина волны света меньше периода решетки, то есть волны короче расстояния между препятствиями, мы наблюдаем интерференционные максимумы и минимумы, формирующие дифракционную картину на экране. Эти максимумы и минимумы образуют характерные полосы или пятна на экране, которые называются дифракционной картиной.

С увеличением длины волны света до такой степени, что она становится больше периода дифракционной решетки, интерференционные полосы становятся менее заметными. Вместо этого мы наблюдаем более широкие и размытые дифракционные картинки. Это связано с тем, что фазы волн, идущих от разных щелей или препятствий, меняются на больший угол, что приводит к размытым интерференционным полосам на экране.

2. Если размер препятствия, через которое проходит свет, меньше длины волны, то происходит явление дифракции. Дифракция представляет собой отклонение световых лучей от прямолинейного пути при прохождении через узкое отверстие или препятствие.

При малых размерах препятствия в сравнении с длиной волны, дифракция проявляется в виде распространения светового пучка во все стороны после прохождения через отверстие или препятствие. Световой пучок расплывается или размывается, образуя колебательные фронты или дифракционные области. Это объясняет, почему свет проходит через узкие щели или препятствия и распространяется дальше, чем на видимости светового пучка.

3. Явление зависимости показателя преломления от частоты падающего света называется дисперсией. Показатель преломления материала определяет, насколько свет замедляется или преломляется при прохождении через этот материал.

В прозрачных веществах, таких как стекло или вода, показатель преломления обычно зависит от длины волны света. Это означает, что разные частоты света (или цвета) преломляются по-разному при переходе через такие вещества. В результате свет может разлагаться на спектр, состоящий из разных цветов или длин волн. Это явление называется дисперсией света и объясняет, например, почему при прохождении света через прозрачный призма его цвет меняется от белого к радужному спектру.