Конспект

Розв’язування задач.

d

d = / N

L φ

Е

S

1. На дифракційну гратку з довжиною 30 мм і загаль­ною кількістю штрихів 5000 падає монохроматичне світло з довжиною хвилі 600 нм. Під яким кутом спостерігається мак­симум 5-го порядку для цієї ґратки? а) 20°; б) З0°; в) 14°; г) 45°

2. На дифракційну ґратку, яка має 500 штрихів на мі­ліметр, падає монохроматична хвиля 5·10 ^-5см. Який найбіль­ший порядок спектра може спостерігатися за умови нормаль­ного падіння променів на ґратку? а) 2; б) 4; в) 5; г) 3; д) правильної відповіді немає.

3. Яку ширину має весь спектрпершого порядку (дов­жини хвиль лежать у межах від 0,38 до 0,76 мкм), утворений на екрані, віддаленому на 3 м від дифракційної ґратки з періодом 0,01 мм? Вважати, що кути малі. а) 11,4 см; б) 0,22 см; в) 15,3 см; г) 0;

4. Яку найбільшу довжину хвилі можна спостерігати у спектрі другого порядку дифракційної ґратки, стала якої 0,002 мм? а)500нм: б) 900 нм; в)1000нм; г) 1200 нм;

Домашнє завдання.

1.Опрацювати по підручнику «Фізика» тему: Явища, що пояснюються хвильовими властивостями світла 2.Вивчити основні означення даної теми

3. Розв’язати задачі

1. На дифракцій ну решітку з періодом 10 ^-3см нормально падає монохроматична хвиля світла. Яка її довжина, якщо кут між максимумами другого та четвертого порядку дорівнює 0,1 рад? Вважати, що кути малі. а) 0,5 мкм; б) 0; в) 0,1 мкм; г)21 мкм.

2. На дифракційну гратку нормально до її поверхні на­дає монохроматичне світло з довжиною хвилі 600 нм. Який найбільший порядок спектра, можна отримати за допомогою цієї ґратки, якщо її постійна 2 мкм? а) 1; б) 4; в) 3; г) 2

3. Дифракційна ґратка має 500 штрихів на 1 мм. На гратку падає світло з довжиною хвилі 400 нм. Чому дорівнює синус кута під яким спостерігається максимум другого порядку? а) 4; б) 0,4; в) 0,3; г) 0,03;

Задачі на самостійну роботу.

1. Яка довжина хвилі для лінії в дифракційному спект­рі другого порядку, що співпадає з лінією в спектрі третього порядку, у якої довжина хвилі 400 нм? а) 300 нм; б) 200 нм; в) 600 нм; г) 500 нм

2. Чому дорівнює довжина хвилі у дифракційному спе­ктрі другого порядку, що збігається з довжиною хвилі 300 нм в спектрі четвертого порядку? а) 350 нм; б) 700 нм; в) 600 нм; г) 450 нм;

3. Який кут спостереження в спектрі другого порядку дифракційної картини для довжини хвилі 500 нм, якщо стала ґратки 0,002 мм? а) 60°; б) 45°; в) 50°; г) 90°

4 Яка довжина хвилі монохроматичного світла, що падає нормально на дифракційну ґратку з довжиною 50 мм і кількістю штрихів 25000, якщо максимум 5-го порядку спосте­рігається під кутом 30°? а) 200 нм; б) 100 нм; в) 350 нм; г) 420 нм;

5. На дифракційну гратку з довжиною 36 мм нормаль­но падає монохроматичне світло з довжиною хвилі 600 нм. Яку кількість штрихів має ґратка, якщо кут, під яким спостері­гається дифракційний максимум 5-го порядку, дорівнює 30°? а) 4000; б) 2000; в) 7000; г) 6000

6. На дифракційну гратку, що має 250 штрихів на мі­ліметр нормально падає монохроматичне світло з довжиною хвилі 500 нм. Під яким кутом спостерігається дифракційний максимум четвертого порядку? а) 35°; б) 30°; в) 45°; г) 60°;

7. Дифракційна ґратка має 500 штрихів на 1 мм. На гратку падає світло з довжиною хвилі 400 нм. Яке значення синус кута, під яким спостерігається максимум другого поряд­ку? а) 0,4; 6)0,2; в) 0,7; г) 0,8

8. За допомогою дифракційної решітки з періодом 0,02 мм одержано дифракційне зображення першого порядку на відстані 3,6 см від центрального максимуму, і на відстані 1,8 м від решітки. Яка довжина світлової хвилі? а) 0,2мкм; б) 0,3 мкм; в) 0,4 мкм; г) 0,5мкм

ОБЛАДНАННЯ: 1.Прилад для визначення довжини світлової хвилі.

2. Дифракційна гратка. 3. Джерело світла.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ.

Паралельний пучок променів, що пройшов через дифракційну гратку, внаслідок дифракції за граткою розповсюджується по довільним напрямкам і інтерферує. Інтерференційну картину спостерігають на екрані, що знаходиться на шляху світла. Максимум світла спостерігається в точках екрана, для яких виконується умова , де різниця ходу хвиль, довжина хвилі,

номер максимуму. Центральний максимум називають нульовим; для нього

. Зліва і справа від нього розміщені максимуми вищих порядків.

Умову максимуму також записують , де період дифракційної гратки, кут, під яким видно світловий максимум. Так як кути дифракції досить малі, то для них можна прийняти , а Тому . Цю формулу використовують в даній роботі

Аналіз формули показує, що положення світлових максимумів залежить від довжини хвилі. Чим більша довжина хвилі тим дальше максимум від нульового. Нульовий максимум для білого світла це біла смуга, а максимум вищих порядків являє собою набір семи кольорових смуг, сукупність яких називають спектром.

Дата добавления: 2015-06-04