Дифракционные решетки на 1 мм содержат 100 штрихов. Решетки освещают монохроматическим светом с длиной волны 670 им. Сколько можно наблюдать на экране интерференционных максимумов?
от

1 Ответ

Дано:  
d = 1 мм = 0.001 м (расстояние между штрихами на решетке)  
N = 100 (количество штрихов на решетке)  
λ = 670 нм = 670 * 10^(-9) м (длина волны света)  

Найти:  
n (количество интерференционных максимумов на экране)  

Решение:  
Для дифракционной решетки считаем, что интерференционные максимумы возникают при условии конструктивной интерференции:  
d * sin(θ) = n * λ,  
где θ - угол, под которым наблюдается n-ый максимум. Для максимума первого порядка n = 1.  

Так как sin(θ) ≈ θ для малых углов, можно записать:  
d * θ = λ,  
θ = λ / d.  

Подставляем значения и находим угол для максимума первого порядка:  
θ = 670 * 10^(-9) / 0.001 = 0.67 рад.  

Теперь можем определить количество максимумов на экране, зная, что каждый максимум образуется под углом θ:  
ширина экрана W = 2 * L * tan(θ),  
где L - расстояние от решетки до экрана.  

Если имеется, например, экран шириной 2 метра, и L = 2 м, то количество максимумов будет:  
2 * 2 * tan(0.67) ≈ 2.7.  

Ответ:  
На экране можно наблюдать около 3 интерференционных максимумов.
от