На диафрагму с круглым отверстием падает нормально параллельный пучок света длиной λ = 0,67 мкм. При удалении экрана от диафрагмы  последний максимум наблюдается на расстоянии bmax = 0,291 м между диафрагмой и экраном. Найти радиус отверстия r и определить на каком  расстоянии bmin между диафрагмой и экраном наблюдается последний минимум.
от

1 Ответ

Дано:  
Длина волны света λ = 0,67 мкм = 0,67 * 10^-6 м;  
Расстояние до экрана, где наблюдается последний максимум b_max = 0,291 м.

Найти:  
Радиус отверстия r; расстояние b_min, где наблюдается последний минимум.

Решение:  
Для нахождения радиуса отверстия r используем условие для максимумов дифракции Фраунгофера через круглое отверстие:
r * λ / b_max = 1.22,
где r - радиус отверстия, λ - длина волны, b_max - расстояние до экрана, на котором наблюдается последний максимум.

Рассчитаем значение радиуса:
r = 1.22 * b_max / λ,
r = 1.22 * 0.291 / 0.67 * 10^-6,
r = 0.527 * 10^-3,
r = 0.527 мм.

Для определения расстояния b_min, где наблюдается последний минимум, можем использовать тот факт, что расстояние между максимумами и минимумами в дифракционной картине соотносится как D_min = (2n-1)*λ/4, где n - порядок минимума.

Так как мы ищем последний минимум, то n = 1, и у нас получается:
b_min = (2*1-1)*λ/4 = λ/4,
b_min = 0.67 * 10^-6 / 4,
b_min = 0.1675 * 10^-6,
b_min ≈ 0.1675 м.

Ответ:  
Радиус отверстия r составляет примерно 0,527 мм. Расстояние b_min, где наблюдается последний минимум, примерно равно 0,1675 м.
от