Решетки и дифракция
Физика

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°?
Верные ответы (1):
  • Амелия_9851
    Амелия_9851
    27
    Показать ответ
    Тема вопроса: Решетки и дифракция

    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.
Написать свой ответ: