Какой будет синус угла, в направлении которого для длины волны 600 нм наблюдается максимум третьего порядка, если на дифракционную решетку падает нормально пучок белого света, и в направлении, определенном углом 30 градусов, для длины волны 450 нм наблюдается максимум пятого порядка?
Zvonkiy_Nindzya
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу дифракционной решетки:
\[m \lambda = d \sin(\theta)\]
Где:
\(m\) - порядок интерференции,
\(\lambda\) - длина волны света,
\(d\) - расстояние между щелями на решетке,
\(\theta\) - угол, под которым виден максимум интерференции.
У нас есть две известные величины: на длине волны 600 нм наблюдается максимум третьего порядка, а на длине волны 450 нм наблюдается максимум пятого порядка.
Подставляя эти значения в формулу для первого случая, получим:
\[3 \cdot 600 \cdot 10^{-9} = d \sin(\theta_1)\]
где \(\theta_1\) - угол, при котором наблюдается максимум третьего порядка.
Аналогично, для второго случая:
\[5 \cdot 450 \cdot 10^{-9} = d \sin(\theta_2)\]
где \(\theta_2\) - угол, при котором наблюдается максимум пятого порядка.
Теперь нам нужно найти синус угла, в направлении которого для длины волны 600 нм наблюдается максимум третьего порядка. Для этого необходимо решить уравнение, полученное из первого уравнения:
\[\sin(\theta_1) = \frac{3 \cdot 600 \cdot 10^{-9}}{d}\]
Аналогично, для нахождения синуса угла, для которого наблюдается максимум пятого порядка при длине волны 450 нм:
\[\sin(\theta_2) = \frac{5 \cdot 450 \cdot 10^{-9}}{d}\]
Таким образом, у нас есть два уравнения с двумя неизвестными \(\sin(\theta_1)\) и \(\sin(\theta_2)\). Но углы \(\theta_1\) и \(\theta_2\) имеют одно и то же направление, поэтому \(\sin(\theta_1)\) и \(\sin(\theta_2)\) равны \(\sin(\theta)\).
Мы можем использовать это для того, чтобы найти синус угла, для которого наблюдается максимум третьего порядка при длине волны 600 нм:
\[\sin(\theta) = \sin(\theta_1) = \frac{3 \cdot 600 \cdot 10^{-9}}{d}\]
Теперь мы можем найти синус угла, для которого наблюдается максимум третьего порядка при длине волны 600 нм. Для этого необходимо подставить известные значения в формулу и вычислить:
\[\sin(\theta) = \frac{3 \cdot 600 \cdot 10^{-9}}{d}\]
Учитывая, что \(\lambda\) равно 600 нм, давайте подставим это значение и решим уравнение:
\[\sin(\theta) = \frac{3 \cdot 600 \cdot 10^{-9}}{d} = \frac{0.0018}{d}\]
Таким образом, синус угла, в направлении которого для длины волны 600 нм наблюдается максимум третьего порядка, равен \(\frac{0.0018}{d}\), где \(d\) - расстояние между щелями на решетке.
\[m \lambda = d \sin(\theta)\]
Где:
\(m\) - порядок интерференции,
\(\lambda\) - длина волны света,
\(d\) - расстояние между щелями на решетке,
\(\theta\) - угол, под которым виден максимум интерференции.
У нас есть две известные величины: на длине волны 600 нм наблюдается максимум третьего порядка, а на длине волны 450 нм наблюдается максимум пятого порядка.
Подставляя эти значения в формулу для первого случая, получим:
\[3 \cdot 600 \cdot 10^{-9} = d \sin(\theta_1)\]
где \(\theta_1\) - угол, при котором наблюдается максимум третьего порядка.
Аналогично, для второго случая:
\[5 \cdot 450 \cdot 10^{-9} = d \sin(\theta_2)\]
где \(\theta_2\) - угол, при котором наблюдается максимум пятого порядка.
Теперь нам нужно найти синус угла, в направлении которого для длины волны 600 нм наблюдается максимум третьего порядка. Для этого необходимо решить уравнение, полученное из первого уравнения:
\[\sin(\theta_1) = \frac{3 \cdot 600 \cdot 10^{-9}}{d}\]
Аналогично, для нахождения синуса угла, для которого наблюдается максимум пятого порядка при длине волны 450 нм:
\[\sin(\theta_2) = \frac{5 \cdot 450 \cdot 10^{-9}}{d}\]
Таким образом, у нас есть два уравнения с двумя неизвестными \(\sin(\theta_1)\) и \(\sin(\theta_2)\). Но углы \(\theta_1\) и \(\theta_2\) имеют одно и то же направление, поэтому \(\sin(\theta_1)\) и \(\sin(\theta_2)\) равны \(\sin(\theta)\).
Мы можем использовать это для того, чтобы найти синус угла, для которого наблюдается максимум третьего порядка при длине волны 600 нм:
\[\sin(\theta) = \sin(\theta_1) = \frac{3 \cdot 600 \cdot 10^{-9}}{d}\]
Теперь мы можем найти синус угла, для которого наблюдается максимум третьего порядка при длине волны 600 нм. Для этого необходимо подставить известные значения в формулу и вычислить:
\[\sin(\theta) = \frac{3 \cdot 600 \cdot 10^{-9}}{d}\]
Учитывая, что \(\lambda\) равно 600 нм, давайте подставим это значение и решим уравнение:
\[\sin(\theta) = \frac{3 \cdot 600 \cdot 10^{-9}}{d} = \frac{0.0018}{d}\]
Таким образом, синус угла, в направлении которого для длины волны 600 нм наблюдается максимум третьего порядка, равен \(\frac{0.0018}{d}\), где \(d\) - расстояние между щелями на решетке.
Знаешь ответ?