На дифракционную решетку с периодом 0,004 мм падает по нормали плоская монохроматическая волна с длиной волны 500 нм. Какое число дифракционных максимумов можно наблюдать на экране, параллельном решетке?
от

1 Ответ

Дано:  
Период решетки, d = 0.004 мм = 0.004 x 10^-3 м  
Длина волны света, λ = 500 нм = 500 x 10^-9 м  

Найти:  
Число дифракционных максимумов, наблюдаемых на экране  

Решение:  
Для дифракции на решетке условие дифракции записывается как:  
d * sin(θ) = m * λ  

Где d - период решетки, λ - длина волны света, m - порядок максимума. Перепишем это условие для первого максимума (m=1):  
d * sin(θ₁) = λ  
sin(θ₁) = λ / d = 500 x 10^-9 м / (0.004 x 10^-3 м)  
sin(θ₁) = 0.125  

Учитывая, что для угла θ справедливо, что sin(θ) = n * λ / d, где n - порядок дифракции, и проинтегрировав это условие, мы видим, что угол θ ограничен значением sin(θ)=1. Таким образом, максимальное значение n для дифракционного максимума определяется как n_max = d / λ.

Подставим значения и найдем количество максимумов:  
n_max = 0.004 x 10^-3 м / 500 x 10^-9 м = 8  

Ответ:  
На экране можно наблюдать 8 дифракционных максимумов.
от