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?
ФизикаКолледжДифракция светадифракция светаугол дифракцииширина щелидлина волнымонохроматический светмаксимум второго порядкафизика 12 класс
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:
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:
Мы можем переписать уравнение следующим образом:
b = (m * λ) / sin(θ)
Теперь подставим значения:
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.