Интерференция и дифракция
Сколько штрихов на 1мм необходимо иметь в решетке, чтобы при замене красного лазера на желтый лазер дифракционная
Сколько штрихов на 1мм необходимо иметь в решетке, чтобы при замене красного лазера на желтый лазер дифракционная картина не изменила свое пространственное расположение, если лазерный луч красного цвета имеет длину волны 700нм и на дифракционной решетке есть 250 штрихов на 1мм?
22.12.2023 16:14
Написать свой ответ:
Объяснение:
Дифракция - это явление, при котором светловое волновое поле, проходя через препятствие или проходящую среду, меняет свою форму в результате изменения скорости распространения отдельных световых лучей.
При дифракции на решетке наблюдается интерференция, которая возникает в результате наложения волн друг на друга. Для сохранения пространственного расположения дифракционной картины при замене красного лазера на желтый лазер, необходимо, чтобы количество штрихов на 1мм было одинаковым для обоих лазеров.
У нас уже известно, что на дифракционной решетке присутствует 250 штрихов на 1мм. Для того чтобы узнать, сколько штрихов на 1мм нужно иметь при желтом лазере, нужно знать длину волны желтого лазера.
Изначально задача про красный цвет лазера с длиной волны 700нм. Длина волны желтого лазера обычно составляет примерно 589нм. Подставляя эти значения в формулу, получим:
N1 / L1 = N2 / L2,
где N1 - количество штрихов на 1мм для красного лазера, L1 - длина волны красного лазера,
N2 - количество штрихов на 1мм для желтого лазера, L2 - длина волны желтого лазера.
Подставляя значения, получаем:
250 / 700 = N2 / 589.
Решая эту пропорцию, найдем количество штрихов для желтого лазера:
N2 = (589 * 250) / 700.
После вычислений получим значение N2, которое будет равно количеству штрихов на 1мм для желтого лазера.
Например:
Задача решена. Количество штрихов на 1мм для желтого лазера равно N2.
Совет:
Если вам даны задачи с дифракцией и интерференцией, важно помнить, что длина волны света влияет на расстановку штрихов на решетке. Использование соответствующих формул и осторожное анализирование условия задачи помогут вам правильно решить задачу.
Проверочное упражнение:
При дифракции на решетке с 150 штрихами на 1мм исходный лазерный луч имеет длину волны 650нм. Какую длину волны должен иметь новый лазерный луч, чтобы сохранить пространственное расположение дифракционной картины? (Подсказка: воспользуйтесь пропорцией N1 / L1 = N2 / L2.)