На дифракционную решетку с периодом 10-5 м, нормально падает пучок монохроматического света. На экране, расположенном на расстоянии 1 м от дифракционной решетки, максимум второго порядка находится в 15 см от центрального максимума. а) Изобразите схематично на рисунке дифракционную решетку, пучок монохроматического света, падающего на решетку, центральный спектр и спектры первого и второго порядков, угол под которым виден дифракционный максимум второго порядка. Обозначьте расстояние от решетки до экрана a, от центрального максимума до максимума второго порядка b.

                                                                                                                                                   [1]

б) Определите число штрихов на 1 мм в дифракционной решетке

[1]

в) Определите длину волны монохроматического света, падающего на решетку 

формулы

[1]

вычисления

[1]

г) определите количество максимумов, которые можно получить с данной дифракционной решетки

формулы

[1] 

вычисления

​

Добрый день, дорогой школьник!

а) Для начала изобразим схематично дифракционную решетку и пучок монохроматического света. Дифракционная решетка представляет собой прямоугольную сетку с узкими параллельными щелями. Свет падает перпендикулярно решетке. Центральный спектр - это центральный максимум, когда свет собирается вместе. Спектры первого и второго порядков - это максимумы, расположенные с каждой стороны от центрального максимума.

также добавим на рисунок расстояние от решетки до экрана, обозначенное как "а", и расстояние от центрального максимума до максимума второго порядка, обозначенное как "b".

б) Чтобы определить число штрихов на 1 мм в дифракционной решетке, используем формулу:
n = 1/d,

где n - число штрихов на 1 мм, а d - период решетки. В нашем случае период решетки равен 10^-5 м. Переводим его в миллиметры: 10^-5 м = 10^-2 мм. Подставляем значения в формулу и получаем:
n = 1/(10^-2) = 100 штрихов на 1 мм.

в) Чтобы определить длину волны монохроматического света, падающего на решетку, воспользуемся формулой:
λ = a * sin(θ) / m,

где λ - длина волны, a - расстояние от решетки до экрана, θ - угол под которым виден дифракционный максимум второго порядка, m - порядок дифракционного максимума. В нашем случае a = 1 м, θ = b/a = 15 см / 1 м = 0.15, m = 2. Подставляем значения в формулу и получаем:
λ = 1 * sin(0.15) / 2 = 0.5 * sin(0.15) м.

г) Чтобы определить количество максимумов, которые можно получить с данной дифракционной решеткой, воспользуемся формулой:
N = (2 * d * sin(θ)) / λ,

где N - количество максимумов, d - период решетки, θ - угол под которым виден дифракционный максимум, λ - длина волны. В нашем случае d = 10^-5 м, θ = b/a = 0.15, λ = 0.5 * sin(0.15) м. Подставляем значения в формулу и получаем:
N = (2 * 10^-5 * sin(0.15)) / (0.5 * sin(0.15)) = 2.

Таким образом, можно получить два максимума с данной дифракционной решеткой.