Оптика: Волновая оптика. Дифракция, дисперсия и поляризация света. Задание на расчёт длины спектра

274 прочитали
Найди длину спектра 2-го порядка на экране, учитывая следующие физические характеристики его получения: на дифракционную решётку, имеющую 100 штрихов на 1 мм и находящуюся перед собирающей линзой, падает перпендикулярно её плоскости белый свет (диапазон видимого излучения составляет от 381 до 747 нм); расстояние между линзой и экраном составляет 1,7 м.

В задаче говорится о дифракции белого света на дифракционной решётке, где спектр m-го порядка будет радужной окраски (фиолетовая часть будет в направлении к центральному максимуму, который останется белым);

Изобразим длину спектра Δx между дифракционными максимумами с порядковым номером m=1.

Длина спектра Δx между дифракционными максимумами
Длина спектра Δx между дифракционными максимумами

Согласно данному рисунку найдем тангенсы углов 𝜑₁ и 𝜑₂ и выразим х₁ и х₂

х₁ и х₂, выраженные через тангенс
х₁ и х₂, выраженные через тангенс

При малых углах тангенс приблизительно равен синусу, используем это свойство и найдем Δх

Выразили Δх
Выразили Δх

Запишем условие главных дифракционных максимумов для разных длин волн (знак «±» означает симметричное расположение главных дифракционных максимумов, поэтому далее будем использовать только знак «+») и выразим из него синус, а затем преобразуем формулу для Δх

Преобразование формул
Преобразование формул

Осталось только вместо периода решетки записать его формулу и задача решена

Решение и ответ
Решение и ответ

Спасибо за ваши лайки) Вопросы в комментарии