Каков диаметр поверхности, освещаемой на Луне, если на неё направлен лазерный пучок света с диаметром 1 см и длиной

Тема урока: Дифракция света

Описание: При дифракции световых волн важное значение имеют длина волны и размер отверстия или препятствия, через которые проходит свет. В данной задаче лазерный пучок света направлен на поверхность Луны, которую можно представить как отверстие для дифракции. Мы хотим найти диаметр поверхности, освещаемой этим пучком света.

Рассмотрим формулу дифракции Френеля для минимального угла дифракции:
sin(θ) = λ / a,

где θ - минимальный угол дифракции, λ - длина волны света, a - размер отверстия или препятствия.

Так как дифракция определяется только размерами Луны, диаметр поверхности, освещаемой на Луне, равен диаметру Луны.

Известно, что диаметр Луны составляет около 3 474 км (3 474 000 м).

Мы можем найти размер Луны, используя формулу дифракции света.

θ = λ / a,
a = λ / θ.

Так как дифракция определяется только размерами Луны, можем записать:

a = λ / θ = 0,633 мкм / (3 474 000 м / (2 * 3,14)).
a ≈ 9,12 м.

Следовательно, диаметр поверхности, освещаемой на Луне, будет примерно равен 9,12 м.

Доп. материал: Определите диаметр поверхности, если лазерный пучок света с диаметром 1 см и длиной волны 0,5 мкм направлен на поверхность, которая определяется только дифракцией?

Совет: Для лучшего понимания дифракции света, рекомендуется изучить законы физики волновой оптики и особенности дифракции на отверстиях разных размеров.

Дополнительное упражнение: Если на отверстие шириной 2 мм падает свет с длиной волны 600 нм, найдите угол дифракции.