Як визначити найбільший порядок спектра дифракційної решітки
Проходячи через дифракційну решітку промінь світла відхиляється від свого напрямку під кількома різними кутами. В результаті по іншу сторону решітки виходить картина розподілу яскравості, в якій яскраві ділянки чергуються з темними. Вся ця картина називається дифракційним спектром, а число яскравих ділянок в ній визначає порядок спектра.
1
У розрахунках виходите з формули, яка пов`язує між собою кут падіння світла ( ) на дифракційну решітку, довжину його хвилі ( ), період решітки (D), кут дифракції ( ) і порядок спектра (K). У цій формулі твір періоду решітки на різницю між синусами кутів дифракції та падіння прирівнюється до твору порядку спектра на довжину хвилі монохроматичного світла: d * (sin ( ) -sin ( )) = k * .
2
Висловіть з наведеної в першому кроці формули порядок спектра. В результаті у вас повинно вийти рівність, в лівій частині якого залишиться шукана величина, а в правій буде ставлення твори періоду решітки на різницю синусів двох відомих кутів до довжини хвилі світла: k = d * (sin ( ) -sin ( )) / .
3
Так як період решітки, довжина хвилі і кут падіння в отриманій формулі є величинами постійними, порядок спектра залежить тільки від кута дифракції. У формулі він виражений через синус і стоїть в чисельнику формули. З цього випливає, що чим більше синус цього кута, тим вище порядок спектра. Максимальне значення, яке може приймати синус, дорівнює одиниці, тому просто замініть у формулі sin ( ) на одиницю: k = d * (1-sin ( )) / . Це і є остаточна формула обчислення максимального значення порядку дифракційного спектра.
4
Підставте чисельні величини з умов завдання і розрахуйте конкретне значення шуканої характеристики дифракційного спектра. У вихідних умовах може бути сказано, що падає на дифракційну решітку світло складається з кількох відтінків з різними довжинами хвиль. У цьому випадку використовуйте в розрахунках ту з них, яка має менше значення. Ця величина варто в чисельнику формули, тому найбільше значення періоду спектра буде отримано при найменшому значенні довжини хвилі.
Статті за темою "Як визначити найбільший порядок спектра дифракційної решітки"
Оцініть, будь ласка статтю