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°?
ФизикаУниверситетДифракция светадифракционная решеткаПериод колебаниймонохроматический светугол дифракциидифракционные максимумыфизика светасветовая волнапериод dугол фвторой порядок дифракции
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:
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:
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.