Какие порядки минимумов можно наблюдать на экране, если монохроматический свет с длиной волны 0,56 мкм падает нормально на щель шириной 2 мкм и дифракционная картина параллельна щели? (Ответ: k = 1, 2)
Chupa_2205
Задача, которую мы рассматриваем, связана с дифракцией света на щели. Давайте посмотрим, какие порядки минимумов можно наблюдать на экране, когда монохроматический свет падает нормально на щель.
Дифракция на щели обусловлена явлением интерференции, которое происходит при прохождении света через щель и последующим суперпозицией волн. Для определения порядков минимума, мы можем использовать формулу дифракционной решетки:
\[a \sin(\theta) = m \lambda\],
где \(a\) - ширина щели, \(\theta\) - угол дифракции, \(m\) - порядок минимума и \(\lambda\) - длина волны света.
В данной задаче, у нас есть следующие данные:
Длина волны, \(\lambda = 0,56\) мкм (микрометр) = \(5.6 \times 10^{-7}\) метра,
Ширина щели, \(a = 2\) мкм (микрометр) = \(2 \times 10^{-6}\) метра.
Так как дифракционная картина параллельна щели, угол дифракции \(\theta\) будет мал, поэтому мы можем использовать приближение малых углов: \(\sin(\theta) \approx \theta\).
Теперь мы можем подставить наши значения в формулу и решить ее относительно порядка минимума (\(m\)):
\[a \sin(\theta) = m \lambda\]
\[2 \times 10^{-6} \times \theta = m \times 5.6 \times 10^{-7}\]
Так как мы ищем минимальные порядки минимумов, то могут быть только положительные целочисленные значения порядка. Подставив значения ширины щели и длины волны, мы можем решить это уравнение численно или понять из него, какие значения \(m\) возможны.
В данном случае, при подстановке, мы получаем:
\[2 \times 10^{-6} \times \theta = m \times 5.6 \times 10^{-7}\]
\[2 \times 10^{-6} = m \times 5.6 \times 10^{-7} / \theta\]
Видим, что если дробь \((5.6 \times 10^{-7}) / \theta\) получится меньше, чем \(2 \times 10^{-6}\), то значение \(m\) будет равно 1. Если дробь будет меньше, чем \(4 \times 10^{-6}\), то значение \(m\) будет равно 2. И так далее. Таким образом, минимальные порядки минимумов, которые можно наблюдать на экране, будут соответствовать значениям \(m = 1, 2, 3, ...\).
Итак, ответ на задачу: Минимальные порядки минимумов, которые можно наблюдать на экране, будут иметь значения \(m = 1, 2, 3, ...\).
Дифракция на щели обусловлена явлением интерференции, которое происходит при прохождении света через щель и последующим суперпозицией волн. Для определения порядков минимума, мы можем использовать формулу дифракционной решетки:
\[a \sin(\theta) = m \lambda\],
где \(a\) - ширина щели, \(\theta\) - угол дифракции, \(m\) - порядок минимума и \(\lambda\) - длина волны света.
В данной задаче, у нас есть следующие данные:
Длина волны, \(\lambda = 0,56\) мкм (микрометр) = \(5.6 \times 10^{-7}\) метра,
Ширина щели, \(a = 2\) мкм (микрометр) = \(2 \times 10^{-6}\) метра.
Так как дифракционная картина параллельна щели, угол дифракции \(\theta\) будет мал, поэтому мы можем использовать приближение малых углов: \(\sin(\theta) \approx \theta\).
Теперь мы можем подставить наши значения в формулу и решить ее относительно порядка минимума (\(m\)):
\[a \sin(\theta) = m \lambda\]
\[2 \times 10^{-6} \times \theta = m \times 5.6 \times 10^{-7}\]
Так как мы ищем минимальные порядки минимумов, то могут быть только положительные целочисленные значения порядка. Подставив значения ширины щели и длины волны, мы можем решить это уравнение численно или понять из него, какие значения \(m\) возможны.
В данном случае, при подстановке, мы получаем:
\[2 \times 10^{-6} \times \theta = m \times 5.6 \times 10^{-7}\]
\[2 \times 10^{-6} = m \times 5.6 \times 10^{-7} / \theta\]
Видим, что если дробь \((5.6 \times 10^{-7}) / \theta\) получится меньше, чем \(2 \times 10^{-6}\), то значение \(m\) будет равно 1. Если дробь будет меньше, чем \(4 \times 10^{-6}\), то значение \(m\) будет равно 2. И так далее. Таким образом, минимальные порядки минимумов, которые можно наблюдать на экране, будут соответствовать значениям \(m = 1, 2, 3, ...\).
Итак, ответ на задачу: Минимальные порядки минимумов, которые можно наблюдать на экране, будут иметь значения \(m = 1, 2, 3, ...\).
Знаешь ответ?