Каков период решетки и порядок спектров для спектральных линий с длинами волн 0,576 и 0,384 мкм под углом 35°? Известно, что максимальный порядок спектра для второй линии равен пяти.
Lyudmila
Для начала давайте разберемся, что такое период решетки и порядок спектра.
Период решетки - это расстояние между соседними элементами решетки. В данной задаче мы рассматриваем спектральные линии, которые возникают при преломлении света на решетке. Порядок спектра - это порядковый номер, соответствующий интерференционному максимуму для конкретной длины волны.
Теперь перейдем к самому решению задачи.
У нас есть две спектральные линии с длинами волн 0,576 и 0,384 мкм. Мы хотим определить период решетки и порядок спектров для этих линий под углом 35°.
Для начала, воспользуемся формулой для нахождения периода решетки:
\[d \cdot \sin(\theta) = m \cdot \lambda\]
Где:
\(d\) - период решетки,
\(\theta\) - угол между падающим лучом и нормалью к решетке,
\(m\) - порядок спектра,
\(\lambda\) - длина волны.
Так как у нас есть информация о второй линии, где максимальный порядок спектра равен пяти, то мы можем записать уравнение для второй линии:
\[d \cdot \sin(35°) = 5 \cdot \lambda_2\]
Аналогично для первой линии:
\[d \cdot \sin(35°) = m \cdot \lambda_1\]
Мы также знаем, что длины волн обеих линий равны 0,576 и 0,384 мкм соответственно.
Теперь мы можем определить период решетки, разделив оба уравнения. Получаем:
\[\frac{d \cdot \sin(35°)}{d \cdot \sin(35°)} = \frac{m \cdot \lambda_1}{5 \cdot \lambda_2}\]
Раскрываем знаменатель и упрощаем выражение:
\[1 = \frac{m \cdot \lambda_1}{5 \cdot \lambda_2}\]
Теперь найдем порядок спектра для первой линии. Подставляем значения в уравнение:
\[1 = \frac{m \cdot 0,576}{5 \cdot 0,384}\]
Решаем уравнение:
\[1 = \frac{m \cdot 0,576}{1,92}\]
\[1,92 = m \cdot 0,576\]
\[m = \frac{1,92}{0,576} \approx 3,33\]
Таким образом, порядок спектра для первой линии составляет примерно 3,33.
Наконец, чтобы определить период решетки, мы можем использовать любое из уравнений, например, уравнение для второй линии:
\[d \cdot \sin(35°) = 5 \cdot \lambda_2\]
Подставляем значения:
\[d \cdot \sin(35°) = 5 \cdot 0,384\]
\[d \approx \frac{5 \cdot 0,384}{\sin(35°)}\]
\[d \approx 2,70 \, \text{мкм}\]
Таким образом, период решетки составляет примерно 2,70 мкм.
В итоге, период решетки равен примерно 2,70 мкм, а порядок спектра для спектральных линий с длинами волн 0,576 и 0,384 мкм под углом 35° составляет примерно 3,33.
Период решетки - это расстояние между соседними элементами решетки. В данной задаче мы рассматриваем спектральные линии, которые возникают при преломлении света на решетке. Порядок спектра - это порядковый номер, соответствующий интерференционному максимуму для конкретной длины волны.
Теперь перейдем к самому решению задачи.
У нас есть две спектральные линии с длинами волн 0,576 и 0,384 мкм. Мы хотим определить период решетки и порядок спектров для этих линий под углом 35°.
Для начала, воспользуемся формулой для нахождения периода решетки:
\[d \cdot \sin(\theta) = m \cdot \lambda\]
Где:
\(d\) - период решетки,
\(\theta\) - угол между падающим лучом и нормалью к решетке,
\(m\) - порядок спектра,
\(\lambda\) - длина волны.
Так как у нас есть информация о второй линии, где максимальный порядок спектра равен пяти, то мы можем записать уравнение для второй линии:
\[d \cdot \sin(35°) = 5 \cdot \lambda_2\]
Аналогично для первой линии:
\[d \cdot \sin(35°) = m \cdot \lambda_1\]
Мы также знаем, что длины волн обеих линий равны 0,576 и 0,384 мкм соответственно.
Теперь мы можем определить период решетки, разделив оба уравнения. Получаем:
\[\frac{d \cdot \sin(35°)}{d \cdot \sin(35°)} = \frac{m \cdot \lambda_1}{5 \cdot \lambda_2}\]
Раскрываем знаменатель и упрощаем выражение:
\[1 = \frac{m \cdot \lambda_1}{5 \cdot \lambda_2}\]
Теперь найдем порядок спектра для первой линии. Подставляем значения в уравнение:
\[1 = \frac{m \cdot 0,576}{5 \cdot 0,384}\]
Решаем уравнение:
\[1 = \frac{m \cdot 0,576}{1,92}\]
\[1,92 = m \cdot 0,576\]
\[m = \frac{1,92}{0,576} \approx 3,33\]
Таким образом, порядок спектра для первой линии составляет примерно 3,33.
Наконец, чтобы определить период решетки, мы можем использовать любое из уравнений, например, уравнение для второй линии:
\[d \cdot \sin(35°) = 5 \cdot \lambda_2\]
Подставляем значения:
\[d \cdot \sin(35°) = 5 \cdot 0,384\]
\[d \approx \frac{5 \cdot 0,384}{\sin(35°)}\]
\[d \approx 2,70 \, \text{мкм}\]
Таким образом, период решетки составляет примерно 2,70 мкм.
В итоге, период решетки равен примерно 2,70 мкм, а порядок спектра для спектральных линий с длинами волн 0,576 и 0,384 мкм под углом 35° составляет примерно 3,33.
Знаешь ответ?