Каков максимальный порядок максимума, вызванного решеткой, когда перпендикулярный падает монохроматический свет
Каков максимальный порядок максимума, вызванного решеткой, когда перпендикулярный падает монохроматический свет с длиной волны 500 нм на решетку с 500 штрихами на миллиметр?
17.12.2023 05:12
Для решения данной задачи нам понадобятся понятия из оптики и интерференции, а также формула для вычисления максимумов интерференции.
Инструкция:
При падении света на решетку, образуется интерференционная картина на экране. Решетка состоит из параллельных щелей или штрихов с const шириной и const расстоянием между ними. По формуле интерференции для решетки, максимумы интерференции возникают при выполнении условия:
dsinθ = mλ, где d - расстояние между соседними штрихами, θ - угол падения, m - целое число и λ - длина волны света.
Для нашей задачи, мы знаем, что длина волны света λ = 500 нм = 500 * 10^-9 м. Также, нам дается информация, что на решетке имеется 500 штрихов на миллиметр, что соответствует 500 * 10^-3 штрихов на метр.
Теперь мы можем использовать формулу интерференции для решетки, чтобы найти максимальный порядок интерференционного максимума.
Демонстрация:
У нас имеется монохроматический свет с длиной волны 500 нм, и падает перпендикулярно на решетку с 500 штрихами на миллиметр. Найдем максимальный порядок максимума интерференции.
d = 1 / (500 * 10^-3) = 2000 м^-1 (расстояние между соседними штрихами в м^-1)
λ = 500 * 10^-9 м (длина волны в м)
Используя формулу dsinθ = mλ, мы можем найти угол падения θ:
θ = asin(mλ / d)
Для максимального порядка m, sinθ должна быть максимальной. Однако, sinθ достигает максимума при θ = 90 градусов или π/2 радиан.
Таким образом, максимальный порядок максимума интерференции для данной задачи будет:
sin(π/2) = 1
Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, полезно изучить основные принципы интерференции света на решетке и формулу dsinθ = mλ. А также, важно знать значение синуса угла θ при максимальном порядке интерференционного максимума.
Практика:
При каком расстоянии между штрихами в решетке и длине волны света 600 нм максимальный порядок интерференционного максимума будет равен 4? (ответ дайте в метрах)