Какой угол к дифракционной решётке с постоянной 0,004 мм необходимо установить для наблюдения спектра второго порядка, если на неё падает свет с длиной волны 687 нм?

Физика 11 класс Дифракция света угол дифракционная решетка спектр второго порядка длина волны свет физика 11 класс расчет угла дифракция света Оптика учебный материал школьная физика Новый

Для решения этой задачи нам необходимо использовать уравнение дифракционной решётки, которое описывает угол дифракции для различных порядков спектра. Уравнение имеет следующий вид:

d sin(θ) = mλ

где:

• d - постоянная решётки (расстояние между соседними щелями),
• θ - угол дифракции,
• m - порядок спектра (в нашем случае m = 2 для второго порядка),
• λ - длина волны света.

Теперь подставим известные значения в уравнение:

• Постоянная решётки: d = 0,004 мм = 0,004 * 10^-3 м = 4 * 10^-6 м.
• Длина волны: λ = 687 нм = 687 * 10^-9 м = 6,87 * 10^-7 м.
• Порядок спектра: m = 2.

Теперь подставим эти значения в уравнение:

4 * 10^-6 sin(θ) = 2 * 6,87 * 10^-7

Теперь решим это уравнение для sin(θ):

sin(θ) = (2 * 6,87 * 10^-7) / (4 * 10^-6)

Теперь вычислим значение:

sin(θ) = (1,374 * 10^-6) / (4 * 10^-6) = 0,3435

Теперь, чтобы найти угол θ, нам нужно взять арксинус:

θ = arcsin(0,3435)

Теперь воспользуемся калькулятором для нахождения арксинуса:

θ ≈ 20,1°

Таким образом, угол, под которым необходимо установить дифракционную решётку для наблюдения спектра второго порядка, составляет примерно 20,1 градуса.