Яка буде довжина хвилі світла у воді і який колір світла плавець побачить, коли вода освітлюється жовтим світлом
Яка буде довжина хвилі світла у воді і який колір світла плавець побачить, коли вода освітлюється жовтим світлом довжиною хвилі 600 нм? Яка буде відстань між максимумами нульового й першого порядку на екрані, що віддалений від ґратки на 3 м, коли дифракційна ґратка, період якої 0,01 мм, освітлюється світлом довжиною хвилі 500 нм?
11.12.2023 04:20
Описание:
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать формулу связи длины волны в вакууме (λ0) и длины волны в среде (λ), а также формулу для расчета дифракционной решетки.
1. Длина волны света в среде определяется по формуле:
λ = λ0 / n,
где λ0 - длина волны в вакууме (600 нм),
n - показатель преломления среды (для воды примерно 1.33).
Подставляем значения в формулу:
λ = 600 нм / 1.33 ≈ 451.13 нм.
Получается, что вода отклонит свет к более короткой длине волны и пловец увидит свет с длиной волны около 451.13 нм.
2. Для расчета расстояния между максимумами нулевого и первого порядка на экране, мы можем использовать формулу для дифракции на решетке:
sin(θ) = mλ / d,
где θ - угол, под которым видно интерференционные полосы на экране,
m - порядок интерференционной полосы,
λ - длина волны света,
d - период решетки.
Так как мы ищем расстояние между максимумами нулевого и первого порядка, то m = 1.
Подставляем значения в формулу:
sin(θ) = (1 * 500 нм) / 0.01 мм.
Получаем значение sin(θ).
Зная значение sin(θ), мы можем вычислить значение θ, используя обратную функцию sin.
Расстояние между максимумами нулевого и первого порядка будет зависеть от угла θ и расстояния до экрана.
Пример использования:
Вода отклонит свет к более короткой длине волны около 451.13 нм.
Расстояние между максимумами нулевого и первого порядка зависит от угла θ и расстояния до экрана.
Совет: Для лучшего понимания оптики и дифракции света рекомендуется изучать основные законы и формулы, а также проводить практические опыты и эксперименты.
Задание для закрепления:
1. Что произойдет с длиной волны света при прохождении через среду с более высоким показателем преломления?
2. Какие факторы могут влиять на ширину интерференционной полосы на экране при дифракции на решетке?