Визначення ширини спектра k-го порядку - фізика будинку
Завдання по темі «Хвильова оптика. Дифракційна решітка »на визначення ширини спектра k-го порядку. Дане завдання буде корисна всім, хто здає фізику або в цілях самоосвіти.
На дифракційну решітку, що має період 2 * 10 -5 м, падає нормально паралельний пучок білого світла. Спектр спостерігається на екрані, розташованому на відстані 2 м від решітки. Яке відстань між червоним і фіолетовим ділянками спектра першого порядку (першої кольорової смужки на екрані), якщо довжини хвиль червоного і фіолетового світла відповідно рівні 800 і 400 нм? Вважати sinа = tgа. Відповідь виразити в см.
Перед рішенням завдання, згадаємо вид дифракційної картинки, яку можна спостерігати при падінні білого світла на дифракційну решітку.
Далі записуємо формулу дифракційної решітки. З урахуванням умови sinа = tgа (для малих кутів) - визначаємо sina, як відношення х (відстань між центральним максимумом і максимумом k-го порядку) до L (відстань від решітки до екрана). В результаті отримуємо формулу дифракційної решітки в наступному вигляді: Їх цієї формули висловлюємо х - відстань від центрального до максимуму k-го порядку. Підставляючи довжину хвилі червоного кольору - визначимо відстань від центрального до червоної лінії в спектрі k-го порядку, підставляючи довжину хвилі фіолетового кольору - відстань від центрального до фіолетової лінії в спектрі цього ж порядку. Шукану в завданні ширину спектра знаходимо як різницю хк -хф. Це і буде підсумкова формула в завданні для відповіді на поставлене запитання.
Важливо! Для вирішення завдання дуже важливо знати значення кордонів видимого діапазону довжин хвиль (довжини хвиль червоного і фіолетового кольору). Ці знання будуть корисні і для вирішення інших завдань.