1. Сколько штрихов нанесено на дифракционную решетку в один миллиметр, если максимальный порядок спектра, наблюдаемый
1. Сколько штрихов нанесено на дифракционную решетку в один миллиметр, если максимальный порядок спектра, наблюдаемый при освещении монохроматическим светом с длиной волны 500 мкм, равен 4?
2. Если на решетке, имеющей 750 штрихов на 1 см, перпендикулярно ее плоскости направлен пучок монохроматического света и на экране расстояние между вторными максимумами, расположенными слева и справа от нулевого (центрального), равно 22,5 см, то какая длина волны света? Ответ выразите в микрометрах (мкм) и округлите.
15.12.2023 08:32
1. Чтобы найти количество штрихов на дифракционной решетке в один миллиметр (на расстоянии 1 мм), мы можем использовать формулу:
\[ N = \frac{d}{\lambda} \cdot (m_{\text{max}} - m_{\text{min}} + 1) \]
Где:
- N - количество штрихов на расстоянии 1 мм,
- d - расстояние между соседними штрихами (это известная нам величина),
- λ - длина волны света,
- m_{\text{max}} - максимальный порядок спектра,
- m_{\text{min}} - минимальный порядок спектра (обычно равен 0).
В данной задаче известны следующие значения:
- d = 1 мм (1000 мкм),
- λ = 500 мкм,
- m_{\text{max}} = 4,
- m_{\text{min}} = 0.
Подставляя все значения в формулу, получаем:
\[ N = \frac{1000 \, \text{мкм}}{500 \, \text{мкм}} \cdot (4 - 0 + 1) = 10 \]
Значит, в один миллиметр на решетке нанесено 10 штрихов.
2. Чтобы найти длину волны света, мы можем использовать формулу:
\[ \lambda = \frac{d}{N} \cdot (m_{\text{max}} - m_{\text{min}} + 1) \]
Где:
- λ - длина волны света,
- d - расстояние между соседними штрихами (известная величина),
- N - количество штрихов на расстоянии 1 см,
- m_{\text{max}} - максимальный порядок спектра,
- m_{\text{min}} - минимальный порядок спектра (обычно равен 0).
В данной задаче известны следующие значения:
- d = 1 см (10000 мкм),
- N = 750,
- m_{\text{max}} - m_{\text{min}} = 2 (мы находимся между вторыми максимумами).
Подставляя все значения в формулу, получаем:
\[ \lambda = \frac{10000 \, \text{мкм}}{750} \cdot (2 + 1) = 40 \, \text{мкм} \]
Ответ: Длина волны света равна 40 мкм (микрометрам).