1. На дифракционную решетку с периодом = 20мкм под углом = 30° падает монохроматический свет с длиной волны = 400нм. Синус угла
дифракции равен 0,6. Какому порядку главного максимума он
соответствует?
ответ: 5
2. Свет с длиной волны 0.3мкм падает нормально на диафрагму с отверстием
диаметром 2мм. На каком максимальном расстоянии этого отверстия
необходимо расположить экран, чтобы в центре дифракционной картины
ещё наблюдалось тёмное пятно?
ответ: 1,66 м
3.Плоская световая волна (λ =0,5 мкм) падает нормально на диафрагму с
круглым отверстием диаметром d=l см. Точка наблюдения находится на
расстоянии 50 метров от отверстия. Сколько зон Френеля открывает
отверстие?
ответ: 1
sinθ = mλ / d
где sinθ - синус угла дифракции,
m - порядок главного максимума,
λ - длина волны света,
d - период решетки.
Подставляя известные значения, получаем:
0.6 = 5 * 400 * 10^-9 / 20 * 10^-6
Решая это уравнение, находим m:
m ≈ 5
Таким образом, ответ составляет 5.
2. В данном случае, чтобы наблюдалось тёмное пятно в центре дифракционной картины, необходимо, чтобы на экране был нулевой максимум. Это значит, что разность хода между световыми волнами от верхней части отверстия и от нижней части отверстия должна быть равна половине длины волны:
2d sinθ = λ / 2
где d - диаметр отверстия,
θ - угол дифракции,
λ - длина волны света.
Подставляя известные значения, получаем:
2 * 2 * 10^-3 * sin(0) = 0.3 * 10^-6 / 2
Решая это уравнение, находим расстояние до экрана:
расстояние до экрана ≈ 1.66 м
Таким образом, ответ составляет 1.66 м.
3. Чтобы определить количество зон Френеля, открываемых отверстием, воспользуемся формулой:
n = (d^2 * l) / λL
где n - количество зон Френеля,
d - диаметр отверстия,
l - длина волны света,
λ - длина волны света,
L - расстояние от отверстия до точки наблюдения.
Подставляя известные значения, получаем:
n = (1^2 * 0.5 * 10^-4) / (0.5 * 10^-4 * 50)
Решая это уравнение, находим количество зон Френеля:
n ≈ 1
Таким образом, ответ составляет 1.