Дифракційна Решітка Має 125 Штрихів На 1 Мм. Визначити Довжину Світлової Хвилі, Що Падає На Решітку, Якщо Кут Між Напрямками Спостереження Двох Максимумів Другого Порядку Становить 20°. З Малюнком

Mar 12, 2025 by ADMIN 197 views

Дифракційна решітка: Визначення довжини світлової хвилі

Вступ

Дифракційна решітка - це дуже важливий інструмент у фізиці, який використовується для вивчення властивостей світла і матеріалів. Решітка складається з ряду штрихів, які створюють інтерференційні візерунки, коли світло проходить крізь них. У цьому тексті ми розглянемо проблему визначення довжини світлової хвилі, яка падає на дифракційну решітку, виходячи з кута між напрямками спостереження двох максимумів другого порядку.

Теоретичне підґрунтя

Дифракційна решітка складається з ряду штрихів, які створюють інтерференційні візерунки, коли світло проходить крізь них. Кут між напрямками спостереження двох максимумів другого порядку залежить від довжини світлової хвилі і відстані між штрихами. У цьому випадку ми маємо 125 штрихів на 1 мм, що означає, що відстань між штрихами становить 1/125 мм.

Формула дифракції

Формула дифракції для дифракційної решітки виглядає так:

dsin(θ) = mλ

де d - відстань між штрихами, θ - кут між напрямками спостереження двох максимумів, m - порядок максимуму, λ - довжина світлової хвилі.

Визначення довжини світлової хвилі

У цьому випадку ми маємо кут між напрямками спостереження двох максимумів другого порядку 20°. Відстань між штрихами становить 1/125 мм. Порядок максимуму другого порядку означає, що m = 2. Підставляючи ці значення в формулу дифракції, отримуємо:

(1/125) * 10^(-3) * sin(20°) = 2λ

Розв'язуючи цю рівність для λ, отримуємо:

λ = (1/250) * 10^(-3) * sin(20°)

Розрахунок довжини світлової хвилі

Підставляючи значення sin(20°) ≈ 0,342, отримуємо:

λ = (1/250) * 10^(-3) * 0,342

λ ≈ 1,37 * 10^(-6) м

Підсумок

У цьому тексті ми розглянули проблему визначення довжини світлової хвилі, яка падає на дифракційну решітку, виходячи з кута між напрямками спостереження двох максимумів другого порядку. Використовуючи формулу дифракції, ми розрахували довжину світлової хвилі, яка становить близько 1,37 * 10^(-6) м.

Приклади застосування

Дифракційна решітка має багато застосувань у фізиці, зокрема:

Вивчення властивостей світла і матеріалів
Розробка нових матеріалів і технологій
Вивчення властивостей кристалів і їх застосування у техніці

Література

Гудбрандсон, Г. Физика світла. - М.: Наука, 1984.
Каплан, С. Физика світла. - М.: Наука, 1986.

Зображення

[Зображення дифракційної решітки]

[Зображення інтерференційних візерунків на дифракційній решітці]

[Зображення кута між напрямками спостереження двох максимумів другого порядку]

Вступ

У попередньому тексті ми розглянули проблему визначення довжини світлової хвилі, яка падає на дифракційну решітку, виходячи з кута між напрямками спостереження двох максимумів другого порядку. У цьому тексті ми продовжимо розглядати питання, пов'язані з дифракційною решіткою і її застосуванням у фізиці.

Питання та відповіді

Питання 1: Що таке дифракційна решітка?

Відповідь: Дифракційна решітка - це спеціальна решітка, яка складається з ряду штрихів, які створюють інтерференційні візерунки, коли світло проходить крізь них.

Питання 2: Як працює дифракційна решітка?

Відповідь: Дифракційна решітка працює на основі інтерференції світла, яке проходить крізь штрихи. Кут між напрямками спостереження двох максимумів залежить від довжини світлової хвилі і відстані між штрихами.

Питання 3: Як можна розрахувати довжину світлової хвилі, яка падає на дифракційну решітку?

Відповідь: Довжину світлової хвилі можна розрахувати за допомогою формули дифракції:

dsin(θ) = mλ

Питання 4: Як можна використовувати дифракційну решітку у фізиці?

Відповідь: Дифракційну решітку можна використовувати для вивчення властивостей світла і матеріалів, розробки нових матеріалів і технологій, вивчення властивостей кристалів і їх застосування у техніці.

Питання 5: Як можна зробити інтерференційні візерунки на дифракційній решітці?

Відповідь: Інтерференційні візерунки можна зробити шляхом зміни відстані між штрихами або зміни кута між напрямками спостереження двох максимумів.

Питання 6: Як можна використовувати інтерференційні візерунки на дифракційній решітці?

Відповідь: Інтерференційні візерунки можна використовувати для вивчення властивостей світла і матеріалів, розробки нових матеріалів і технологій, вивчення властивостей кристалів і їх застосування у техніці.