Какое количество N дифракционных максимумов возникает при падении монохроматического света с длиной волны 0,55 мкм на дифракционную решетку, имеющую 400 штрихов на миллиметр?

Физика 11 класс Дифракция света дифракция света дифракционная решетка количество максимумов монохроматический свет длина волны 400 штрихов на мм физика 11 класс Новый

Для решения этой задачи нам необходимо использовать формулу для определения количества дифракционных максимумов, возникающих при дифракции света на решетке. Давайте разберем шаги, которые нам нужно выполнить:

1. Определить основные параметры:
   • Длина волны света, λ = 0,55 мкм = 0,55 * 10^-6 м.
   • Количество штрихов на миллиметр = 400. Это означает, что период решетки d (расстояние между штрихами) можно найти следующим образом:
     • Период d = 1 / (количество штрихов на метр).
     • Поскольку 1 мм = 10^-3 м, то 400 штрихов на миллиметр соответствует 400000 штрихов на метр.
     • Тогда d = 1 / 400000 м = 2,5 * 10^-6 м.
2. Использовать условие дифракции:
   • Условие для максимума описывается уравнением: d * sin(θ) = m * λ, где m - порядок максимума (м = 0, ±1, ±2, ...).
3. Определить максимальные значения m:
   • Для нахождения максимального значения m, нам нужно учесть, что sin(θ) не может превышать 1. Таким образом, мы можем записать: m * λ ≤ d.
   • Подставим известные значения: m * (0,55 * 10^-6) ≤ 2,5 * 10^-6.
   • Теперь найдем максимальное значение m: m ≤ 2,5 * 10^-6 / (0,55 * 10^-6) ≈ 4,545.
   • Поскольку m может быть целым числом, максимальное целое значение m будет равно 4.
4. Определить общее количество максимумов:
   • Мы можем иметь максимумы с m = 0, ±1, ±2, ±3, ±4. Это означает, что количество максимумов будет: 1 (для m=0) + 4 (для m=±1, ±2, ±3, ±4) = 9.

Ответ: Общее количество дифракционных максимумов, возникающих при падении монохроматического света на дифракционную решетку, составляет 9.