1) Яка довжина хвилі та який колір світла будуть спостерігати плавець, коли вода розсіяється жовтим світлом довжиною

Тема: Оптика
Описание:
1) Длина волны (λ) света, рассеянная желтой водой, составляет 600 нм (нанометров). Цвет света определяется его длиной волны, и желтый свет находится в видимом спектре с длиной волны от 570 нм до 590 нм. Таким образом, свет, рассеиваемый желтой водой с длиной волны 600 нм, будет невидимым для человеческого глаза, поскольку он выходит за пределы видимого спектра.

2) Дифракция - явление распространения световых волн вокруг преграды. Расстояние между нулевым и первым порядком максимума на экране при дифракции на решетке зависит от длины волны света (λ) и периода решетки (d). Расстояние (y) между максимумами порядка k для дифракции на решетке может быть рассчитано по формуле:

y = k * λ * L / d,

где k - порядок максимума, λ - длина волны света, L - расстояние от решетки до экрана, d - период решетки.

В данной задаче, длина волны света составляет 500 нм, период решетки - 0,01 мм (10 мкм), поэтому мы можем вычислить расстояние между максимумами нулевого и первого порядка на экране, если известно расстояние между решеткой и экраном.

Демонстрация:
1) Длина волны рассеиваемого желтого света составляет 600 нм. Так как эта длина волны находится за пределами видимого спектра (570-590 нм), плавец не сможет наблюдать цвет света.

2) Если дифракционная решетка с периодом 0,01 мм освещается светом длиной волны 500 нм, а экран находится на расстоянии от решетки, мы можем вычислить расстояние между максимумами нулевого и первого порядка на экране, если нам известно расстояние между решеткой и экраном.

Совет: Понимание оптики требует знания основных принципов и формул, а также практического применения этих знаний на практике. Полезно изучить и понять теоретические концепции оптики, а затем проводить эксперименты и решать задачи, чтобы закрепить свои знания.

Практика:
Дифракционная решетка с периодом 0,02 мм освещается светом с длиной волны 600 нм. Расстояние от решетки до экрана равно 1 м. Какова будет длина волны света максимума третьего порядка на экране? Ответ округлите до ближайшей десятой доли нанометра.

Содержание вопроса: Оптика

Пояснение:
1) Довжина хвилі світла, розсіяного водою, залежить від властивостей води і колірного спектра світла. У даній задачі у нас є жовте світло з довжиною хвилі 600 нм, яке розсіюється водою. Жовтий колір має довжину хвилі близько 570-590 нм. Оскільки червоне світло має більшу довжину хвилі, його поширення в воді буде більше розсіяним. Оскільки жовте світло має довжину хвилі 600 нм, то воно розсіятиметься менш, ніж червоне, але більше, ніж зелене світло, з довжиною хвилі близько 520 нм. Таким чином, плавець побачить жовте світло з деяким розсіюванням, а його довжина хвилі буде близько 600 нм.

2) Відстань між максимумами нульового й першого порядку на екрані при дифракції світла на ґратці можна обчислити за формулою при B дифракційній ґратці D*sinθ = m*λ, де D - період ґратки, λ - довжина хвилі світла, θ - кут між напрямом падіння світла і напрямом до n-го порядку, m - порядок. У даній задачі довжина хвилі світла λ = 500 нм і період ґратки D = 0,01 мм = 0,01 * 10^(-3) м. Підставляючи значення в формулу, отримуємо D*sinθ = m*λ. Для нульового порядку, m = 0, sinθ = 0. Для першого порядку, m = 1, sinθ = λ/D. Відстань між максимумами нульового й першого порядку на екрані буде дорівнювати λ/D = 500*10^(-9) м / (0,01*10^(-3)) м = 0,05 м = 5 см.

Доп. материал:
1) Довжина хвилі, спостережена плавцем: 600 нм.
2) Відстань між максимумами нульового й першого порядку на екрані: 5 см.

Совет: Щоб краще зрозуміти оптику, рекомендується вивчити розділ про дифракцію, дифракційні ґратки, закон Снелла, кольоровий спектр тощо. Відпрацьовуйте на багато різних завданнях, щоб поліпшити розуміння і навички в цій області.

Закрепляющее упражнение: Вам надано дифракціонну ґратку з періодом 0,02 мм та світло з довжиною хвилі 600 нм. Обчисліть відстань між максимумами другого й третього порядку на екрані.