Для вычисления периода d2 дифракционной сетки студент применил дифракционную сетку с известным параметром d1=1.2*10^-5 м. Осветив

Для вычисления периода d2 дифракционной сетки студент применил дифракционную сетку с известным параметром d1=1.2*10^-5 м. Осветив обе сетки монохроматическим светом перпендикулярно их поверхностям, он наблюдал две дифракционные картины, представленные на рис. 2. На рисунке главные дифракционные максимумы обозначены точками, а их порядки — цифрами. Предполагая, что углы дифракции невелики и sin o приближенно равен tg o, найдите период d2 для второй дифракционной сетки.
Тема: Дифракция на дифракционных сетках

Разъяснение: Дифракция на дифракционных сетках — это явление распространения света через регулярное расположение щелей или прозрачных полос на поверхности. Дифракционная сетка содержит ряд параллельных щелей, разделенных равными промежутками, которые называются периодом сетки.

Для нахождения периода d2 второй дифракционной сетки, мы можем использовать формулу для дифракции на щели:

dsinθ = mλ

где d — период сетки (неизвестный), θ — угол дифракции, m — порядок дифракционного максимума, λ — длина волны света.

Как было сказано, углы дифракции невелики, поэтому мы можем использовать приближение, где sinθ приближенно равно tgθ.

Используя эту формулу, мы можем записать:

d1 * tgθ1 = m1 * λ

d2 * tgθ2 = m2 * λ

где d1 — период первой дифракционной сетки, θ1 — угол дифракции для первой сетки, m1 — порядок дифракционного максимума для первой сетки, θ2 — угол дифракции для второй сетки, m2 — порядок дифракционного максимума для второй сетки.

Таким образом, нам нужно найти значение d2, которое можно найти, переставив уравнение:

d2 = (m2 * d1 * tgθ2) / (m1 * tgθ1)

Пример использования: Пусть угол дифракции для первой сетки θ1 = 0.2 радиан, порядок дифракционного максимума для первой сетки m1 = 1, угол дифракции для второй сетки θ2 = 0.3 радиан, порядок дифракционного максимума для второй сетки m2 = 2, и период первой дифракционной сетки d1 = 1.2*10^-5 м.

Решение:

d2 = (2 * 1.2*10^-5 * tg(0.3)) / (1 * tg(0.2))

Совет: Чтобы лучше понять дифракцию на дифракционных сетках, рекомендуется ознакомиться с базовыми понятиями дифракции и щелевой дифракцией. Также полезно посмотреть визуализации дифракционных картин на дифракционных сетках, чтобы представить, как свет распространяется через щели и формирует интерференционную картину.

Дополнительное задание: Для первой дифракционной сетки с периодом d1 = 2.5 мкм, углом дифракции θ1 = 0.5 радиан и порядком дифракционного максимума m1 = 3, найдите период d2 для второй дифракционной сетки с углом дифракции θ2 = 0.3 радиан и порядком дифракционного максимума m2 = 2.

Твой друг не знает ответ? Расскажи!