Каков угол, под которым лучи, соответствующие первой светлой дифракционной полосе, отклоняются при падении нормально

Каков угол, под которым лучи, соответствующие первой светлой дифракционной полосе, отклоняются при падении нормально монохроматического света с длиной волны 640 нм через щель шириной 0,2 мм?
Skorpion

Skorpion

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится применить принципы дифракции света. Дифракция - это явление, при котором свет изогнут или отклоняется при прохождении через щель или препятствие. Нам нужно определить угол, под которым лучи первой светлой дифракционной полосы отклоняются.

Для начала, для решения задачи, нам необходимо использовать формулу дифракции Фраунгофера:
\[d \cdot \sin(\theta) = m \cdot \lambda\]
где \(d\) - ширина щели, \(\theta\) - угол отклонения, \(m\) - порядок дифракционной полосы, \(\lambda\) - длина волны света.

В данной формуле, когда \(m = 1\), мы рассматриваем первую светлую дифракционную полосу.

Таким образом, для определения угла \(\theta\) мы можем перегруппировать исходное уравнение и выразить его следующим образом:
\[\theta = \sin^{-1}\left(\frac{m \cdot \lambda}{d}\right)\]

Для нашего случая, у нас даны следующие значения:
\(\lambda = 640 \, \text{нм} = 640 \times 10^{-9} \, \text{м}\)
\(d = ?\) (ширина щели)

Ширина щели \(d\) является неизвестной величиной в задаче, поэтому нам нужно ее определить или предположить. Если у нас нет дополнительных данных, мы можем использовать общие значения для щелей, например, вместо значения щели можно взять \(d = 0.1 \, \text{мм} = 0.1 \times 10^{-3} \, \text{м}\).

Подставляя значения в формулу, мы можем вычислить угол \(\theta\):
\[\theta = \sin^{-1}\left(\frac{1 \cdot 640 \times 10^{-9}}{0.1 \times 10^{-3}}\right)\]

Подсчитаем это численно:
\[\theta = \sin^{-1}\left(\frac{6.4 \times 10^{-7}}{1 \times 10^{-4}}\right)\]

Вычисляем:
\[\theta \approx \sin^{-1}(6.4 \times 10^{-3})\]

Используя калькулятор или таблицы, мы можем найти приближенное значение \(\theta\). Для данного примера, максимальное значение \(\theta\) будет очень малым и может быть около 0.364 градусов или приближенно 0.00635 радиан.

Вот так мы можем решить задачу о нахождении угла первой светлой дифракционной полосы, под которым лучи отклоняются при падении света с длиной волны 640 нм через щель шириной 0.1 мм. При решении мы использовали формулу дифракции Фраунгофера и предположили значение ширины щели. Заметьте, что точное значение угла зависит от точного значения ширины щели, поэтому, если у вас есть дополнительные данные, следует использовать их для получения более точного ответа.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello