На узкую щель нормально падает монохроматический свет. Угол дифракции для максимума второго порядка равен 2°. Как можно вычислить, во сколько раз ширина щели b превышает длину волны света?

Физика Колледж Дифракция света дифракция света угол дифракции ширина щели длина волны монохроматический свет максимум второго порядка физика 12 класс Новый

Для решения данной задачи нам нужно использовать формулу для определения углов дифракции в случае узкой щели. Угловая зависимость для дифракции света через щель выражается следующим образом:

b * sin(θ) = m * λ

Где:

• b - ширина щели;
• θ - угол дифракции;
• m - порядок максимума (для второго порядка m = 2);
• λ - длина волны света.

В нашем случае угол дифракции θ равен 2°. Преобразуем его в радианы, так как тригонометрические функции в большинстве случаев используют радианы. Для этого мы можем использовать соотношение:

1 радиан = 180° / π, следовательно, 2° = 2 * (π / 180) = π / 90 радиан.

Теперь подставим известные значения в формулу:

1. Подставим угол θ в формулу:
2. Выразим ширину щели b через длину волны λ:

Мы можем переписать уравнение следующим образом:

b = (m * λ) / sin(θ)

Теперь подставим значения:

• m = 2 (второй порядок максимума);
• θ = 2°.

Теперь, чтобы найти sin(θ), мы можем использовать таблицы значений или калькулятор:

sin(2°) ≈ 0.0349.

Теперь подставим это значение в формулу:

b = (2 * λ) / 0.0349.

Чтобы найти, во сколько раз ширина щели b превышает длину волны λ, мы можем выразить это соотношение:

b / λ = 2 / 0.0349.

Теперь посчитаем:

2 / 0.0349 ≈ 57.3.

Таким образом, ширина щели b превышает длину волны λ примерно в 57.3 раза.