На дифракционную решетку с периодом d = 3,0 мкм, которая находится в воздухе, нормально падает монохроматический свет. Каков период колебаний световой волны, если угол между направлениями на дифракционные максимумы второго порядка составляет ф = 60°?

Физика Университет Дифракция света дифракционная решетка Период колебаний монохроматический свет угол дифракции дифракционные максимумы физика света световая волна период d угол ф второй порядок дифракции Новый

Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу для дифракции света на дифракционной решетке. Основное уравнение, которое связывает период решетки, угол дифракции и порядок максимума, выглядит следующим образом:

d * sin(θ) = m * λ

где:

• d - период решетки (в данном случае d = 3,0 мкм = 3,0 * 10^(-6) м);
• θ - угол дифракции;
• m - порядок максимума (в нашем случае m = 2);
• λ - длина волны света.

В задаче нам дан угол между направлениями на дифракционные максимумы второго порядка, который равен 60°. Это означает, что угол дифракции для второго порядка можно найти следующим образом:

• Угол θ для второго максимума будет равен половине угла между направлениями на два максимума. Таким образом, θ = 60° / 2 = 30°.

Теперь подставим известные значения в формулу:

3,0 * 10^(-6) * sin(30°) = 2 * λ

Зная, что sin(30°) = 0,5, подставляем это значение:

3,0 * 10^(-6) * 0,5 = 2 * λ

Теперь упростим уравнение:

1,5 * 10^(-6) = 2 * λ

Теперь найдем длину волны λ:

λ = (1,5 * 10^(-6)) / 2 = 0,75 * 10^(-6) м = 0,75 мкм.

Теперь, чтобы найти период колебаний световой волны, необходимо использовать формулу, связывающую период (T) и длину волны (λ):

T = λ / c

где c - скорость света в вакууме, примерно равная 3 * 10^8 м/с. Подставим значения:

T = (0,75 * 10^(-6)) / (3 * 10^8)

Теперь вычислим:

T = 0,75 / 3 * 10^(-14) = 0,25 * 10^(-14) = 2,5 * 10^(-15) с.

Таким образом, период колебаний световой волны составляет 2,5 * 10^(-15) секунд.