1. Сколько штрихов нанесено на дифракционную решетку, если максимальный порядок спектра при освещении монохроматическим светом длиной волны 500 мкм равен 4?
2. Дифракционная решетка, которая имеет 750 штрихов на 1 см, размещена параллельно экрану на расстоянии 1,5 метра от него. Когда пучок монохроматического света направлен перпендикулярно плоскости решетки, какова длина волны света, если расстояние между вторыми максимумами на экране, расположенными справа и слева от центрального (нулевого), составляет 22,5 сантиметров? Ответ выразите в микрометрах (мкм) и округлите его.
2. Дифракционная решетка, которая имеет 750 штрихов на 1 см, размещена параллельно экрану на расстоянии 1,5 метра от него. Когда пучок монохроматического света направлен перпендикулярно плоскости решетки, какова длина волны света, если расстояние между вторыми максимумами на экране, расположенными справа и слева от центрального (нулевого), составляет 22,5 сантиметров? Ответ выразите в микрометрах (мкм) и округлите его.
Sovunya
Задача 1:
Для решения данной задачи используем формулу дифракционной решетки:
\[d \cdot (\sin \theta_m) = m \cdot \lambda\],
где \(d\) - расстояние между соседними штрихами на решетке, \(\theta_m\) - угол между направлением на \(m\)-й максимум дифракционной картины и направлением на нулевой максимум, \(m\) - порядок спектра, \(\lambda\) - длина волны света.
Найдем расстояние между соседними штрихами:
\[d = \frac{{1 \, \text{см}}}{{750}} = 1,33 \times 10^{-4} \, \text{см}\].
Угол \(\theta\) можно найти, используя соотношение:
\[\sin \theta = \frac{{\text{противолежащая сторона}}}{{\text{гипотенуза}}} = \frac{{22,5 \, \text{см}}}{{1,5 \, \text{м}}} = 0,15\].
Так как речь идет о максимальном порядке спектра, \(m = 4\).
Теперь можем найти длину волны:
\[\lambda = \frac{{d \cdot \sin \theta_m}}{{m}} = \frac{{1,33 \times 10^{-4} \, \text{см} \times 0,15}}{{4}} \approx 3,97 \times 10^{-6} \, \text{см} = 3,97 \, \mu\text{м}\].
Ответ: на дифракционной решетке нанесено около 3,97 микрометровых штрихов.
Задача 2:
Снова используем формулу дифракционной решетки:
\[d \cdot \sin \theta_m = m \cdot \lambda\].
Расстояние между соседними штрихами, \(d\), равно \(\frac{1 \, \text{см}}{750}\).
Угол \(\theta\) можно найти, используя соотношение:
\[\sin \theta = \frac{{22,5 \, \text{см}}}{{1,5 \, \text{м}}} = 0,15\].
Учитывая, что \(m = 1\) (так как максимумы находятся справа и слева от нулевого), рассчитаем длину волны:
\[\lambda = \frac{{d \cdot \sin \theta_m}}{{m}} = \frac{{1,33 \times 10^{-4} \, \text{см} \times 0,15}}{{1}} \approx 1,995 \times 10^{-4} \, \text{см} = 1,995 \, \mu\text{м}\].
Ответ: длина волны света равна примерно 1,995 микрометрам.
Для решения данной задачи используем формулу дифракционной решетки:
\[d \cdot (\sin \theta_m) = m \cdot \lambda\],
где \(d\) - расстояние между соседними штрихами на решетке, \(\theta_m\) - угол между направлением на \(m\)-й максимум дифракционной картины и направлением на нулевой максимум, \(m\) - порядок спектра, \(\lambda\) - длина волны света.
Найдем расстояние между соседними штрихами:
\[d = \frac{{1 \, \text{см}}}{{750}} = 1,33 \times 10^{-4} \, \text{см}\].
Угол \(\theta\) можно найти, используя соотношение:
\[\sin \theta = \frac{{\text{противолежащая сторона}}}{{\text{гипотенуза}}} = \frac{{22,5 \, \text{см}}}{{1,5 \, \text{м}}} = 0,15\].
Так как речь идет о максимальном порядке спектра, \(m = 4\).
Теперь можем найти длину волны:
\[\lambda = \frac{{d \cdot \sin \theta_m}}{{m}} = \frac{{1,33 \times 10^{-4} \, \text{см} \times 0,15}}{{4}} \approx 3,97 \times 10^{-6} \, \text{см} = 3,97 \, \mu\text{м}\].
Ответ: на дифракционной решетке нанесено около 3,97 микрометровых штрихов.
Задача 2:
Снова используем формулу дифракционной решетки:
\[d \cdot \sin \theta_m = m \cdot \lambda\].
Расстояние между соседними штрихами, \(d\), равно \(\frac{1 \, \text{см}}{750}\).
Угол \(\theta\) можно найти, используя соотношение:
\[\sin \theta = \frac{{22,5 \, \text{см}}}{{1,5 \, \text{м}}} = 0,15\].
Учитывая, что \(m = 1\) (так как максимумы находятся справа и слева от нулевого), рассчитаем длину волны:
\[\lambda = \frac{{d \cdot \sin \theta_m}}{{m}} = \frac{{1,33 \times 10^{-4} \, \text{см} \times 0,15}}{{1}} \approx 1,995 \times 10^{-4} \, \text{см} = 1,995 \, \mu\text{м}\].
Ответ: длина волны света равна примерно 1,995 микрометрам.
Знаешь ответ?