Какая формула описывает соотношение между максимумом на экране и параметрами решетки и пучка света? Варианты ответов

Содержание: Формула соотношения между максимумом на экране и параметрами решетки и пучка света

Описание: Формула, описывающая соотношение между максимумом на экране и параметрами решетки и пучка света, известна как формула дифракции Френеля. Дифракция Френеля возникает, когда пучок света проходит через узкую щель или решетку.

Формула выглядит следующим образом: d sin φ = ± mλ, где d - расстояние между соседними щелями решетки, φ - угол наблюдения максимума, m - порядковый номер интерференционного максимума, а λ - длина волны света.

В этой формуле, d sin φ представляет расстояние между максимумами на экране, а mλ - интерференционное расстояние между максимумами. Знак ± определяет, расположены ли максимумы вдоль или против часовой стрелки от центрального максимума.

Например: Есть решетка с расстоянием между соседними щелями равным 0.1 мм. Длина волны света составляет 500 нм. Какой будет угол наблюдения для первого интерференционного максимума?

Совет: Для лучшего понимания формулы, рассмотрите ее графическое представление. Экспериментируйте с различными значениями d, λ и m, чтобы увидеть, как меняется угол наблюдения и расположение максимумов на экране.

Проверочное упражнение: Решетка имеет расстояние между соседними щелями 0.2 мм. Длина волны света равна 600 нм. Найдите угол наблюдения для второго интерференционного максимума.

Формула для описания соотношения между максимумом на экране и параметрами решетки и пучка света:

Ответ: B) a sin φ = ± mλ

Обоснование:

Формула B) a sin φ = ± mλ описывает соотношение между максимумом на экране и параметрами решетки и пучка света при дифракции на решетке.

В этой формуле:
- a - расстояние между соседними щелями на решетке
- φ - угол между лучом света и нормалью к решетке
- m - порядок интерференции (целое число)
- λ - длина волны света

Когда свет проходит через решетку, он дифрагируется и создает интерференционную картину на экране. Формула связывает требования для возникновения максимумов (ярких полос) на экране с параметрами решетки и световым пучком.

Исходя из формулы B), можно видеть, что расстояние между соседними максимумами на экране определяется длиной волны света, порядком интерференции и параметрами решетки. Угол φ определяет направление, в котором происходит дифракция света.

Демонстрация:
У решетки с расстоянием между соседними щелями a = 0.2 мм и длиной волны света λ = 600 нм на экране наблюдаются яркие полосы. Определите порядок интерференции m, если угол φ = 30 градусов.

Совет:
Для лучшего понимания данной темы рекомендуется понять основы дифракции света и интерференции. Изучение оптики и основных свойств света также будет полезным для более глубокого понимания формулы и ее применения.

Задача на проверку:
У решетки с расстоянием между соседними щелями a = 0.5 мм и длиной волны света λ = 500 нм на экране видны максимумы при φ = 45 градусов. Определите порядок интерференции m.