С какого максимума порядка можно наблюдать отдельно две линии спектра с длинами волн 560 нм и 560,8 нм на дифракционной решетке с 100 штрихами?
Проверенное решение:
Объяснение: Для решения этой задачи нам потребуется знание физических законов дифракции на решетке и формулы, связывающей порядок дифракционного максимума с длиной волны и параметрами решетки. Дифракционная решетка представляет собой множество параллельных щелей с постоянным расстоянием между ними.
Формула дифракции на решетке:
nλ = d * sin(θ),
где n — порядок дифракционного максимума, λ — длина волны, d — расстояние между штрихами решетки, θ — угол отклонения.
Для максимального порядка дифракции, наблюдая две линии спектра с длинами волн 560 нм и 560,8 нм, мы должны узнать, какой порядок соответствует самой длинной волне.
Используя формулу дифракции на решетке и зная, что число штрихов решетки равно 100, мы можем вычислить максимальный порядок дифракции:
n * 560 нм = 100 * 10⁻⁹ м * sin(θ₁),
n * 560,8 нм = 100 * 10⁻⁹ м * sin(θ₂).
Максимальный порядок дифракции получается, когда sin(θ₁) и sin(θ₂) равны 1:
n = (100 * 10⁻⁹ м) / 560 нм ≈ 1,79,
n = (100 * 10⁻⁹ м) / 560,8 нм ≈ 1,78.
Таким образом, максимальный порядок дифракции, при котором можно наблюдать отдельно две линии спектра, составляет около 1.79 или 1.78.
Совет: Для лучшего понимания дифракции на решетке, рекомендуется ознакомиться с основами оптики и законами дифракции света. Применение формулы дифракции на решетке требует умения работать с единицами измерения и углами. Помните, что углы измеряются в радианах.
Упражнение: Если расстояние между штрихами решетки увеличится вдвое, как это повлияет на максимальный порядок дифракции при наблюдении двух линий спектра с длинами волн 560 нм и 560,8 нм? Ответ подтвердите расчетами.