Какой будет максимальный порядок спектра этой решетки для длин волн, близких к тем, при которых две соседние линии
Какой будет максимальный порядок спектра этой решетки для длин волн, близких к тем, при которых две соседние линии видны под углами дифракции ФК = 13° и Ф 1 = 22°?
16.12.2023 00:06
Пояснение:
Для решения этой задачи, мы должны использовать условие дифракции Фраунгофера для решеток. Условие дифракции Фраунгофера для решетки можно записать следующим образом:
d*sin(Ф) = m*λ
где d - период решетки, Ф - угол дифракции, m - порядок спектра, λ - длина волны света.
Мы знаем, что две соседние линии видны под углами дифракции Фк = 13° и Ф1 = 22°. Разность углов дифракции между двумя соседними линиями может быть записана следующим образом:
ΔФ = Ф1 - Фк = m*λ/d - (m+1)*λ/d = λ/d
Мы хотим найти максимальный порядок спектра, при котором две соседние линии видны под углами дифракции Фк и Ф1. Для этого, мы должны найти такое значение m, при котором ΔФ будет минимальным.
Так как разность углов дифракции должна быть минимальной, то мы можем предположить, что λ - это наименьшая возможная длина волны, близкая к длине волны Фк и Ф1. Таким образом, мы получаем следующее:
λ = 2*sin(ΔФ/2)*d = 2*sin((Ф1 - Фк)/2)*d
Теперь мы можем подставить это значение λ в условие дифракции Фраунгофера для решеток и найти максимальный порядок спектра:
d*sin(Фк) = m*2*sin((Ф1 - Фк)/2)*d
sin(Фк) = m*sin((Ф1 - Фк)/2)
m = sin(Фк)/sin((Ф1 - Фк)/2)
Таким образом, мы можем найти максимальный порядок спектра, используя значения Фк = 13° и Ф1 = 22°.
Пример:
Максимальный порядок спектра этой решетки будет равен:
m = sin(13°)/sin((22° - 13°)/2)
m = 0.224951054
Ответ: Максимальный порядок спектра этой решетки будет около 0.225.
Совет:
Если вы сталкиваетесь с задачами, связанными с решетками и дифракцией, важно помнить условие дифракции Фраунгофера для решеток: d*sin(Ф) = m*λ. Также, в случае, когда задача требует нахождения максимального порядка спектра, вы должны проанализировать условие дифракции и использовать максимально возможные и близкие значения для углов дифракции Фк и Ф1.
Задание для закрепления:
При длинах волн, близких к тем, при которых две соседние линии видны под углами дифракции Фк = 17° и Ф1 = 28°, найдите максимальный порядок спектра этой решетки.