На дифракционную решётку, имеющую 300 штрихов на 1 мм, перпендикулярно её поверхности падает узкий луч монохроматического света частотой 5,6∙ 1014 Гц. Каков максимальный порядок дифракционного максимума, доступного для наблюдения?
от

1 Ответ

Дано:  
Количество штрихов на решетке, N = 300 шт/мм = 300 x 10^3 шт/м  
Частота света, f = 5.6 x 10^14 Гц  

Найти:  
Максимальный порядок дифракционного максимума  

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

Где d - расстояние между соседними штрихами решетки, λ - длина волны света, m - порядок максимума. Для решетки с количеством штрихов N на единицу длины, справедливо:  
d = 1 / N  

Также, для монохроматической волны частотой f и длиной волны λ, справедливо:  
λ = c / f  

где c - скорость света. Подставим это в первое уравнение:  
1 / N * sin(θ) = m * c / (N * f)  
sin(θ) = m * c / (N * f)  

Максимальный порядок дифракционного максимума соответствует наибольшему целому значению m для которого выполняется уравнение:  
m_max = N * f / c = 300 x 10^3 * 5.6 x 10^14 / 3 x 10^8 = 16800  

Ответ:  
Максимальный порядок дифракционного максимума, доступного для наблюдения, составляет 16800.
от