ЯК визначити кут дифракції :: Природничі науки

Світлові хвилі відхиляються від свого прямолінійного шляху при проходженні через малі отвори або мимо таких же малих перешкод. Це явище виникає, коли розміри перешкод або отворів порівнянні з довжиною хвилі, і називається дифракцією. Завдання на визначення кута відхилення світла доводиться вирішувати найчастіше стосовно до дифракційним решіткам - поверхням, в яких чергуються прозорі і непрозорі ділянки однакових розмірів.

Інструкція

З'ясуйте період (d) дифракційної решітки - так називають сумарну ширину однієї прозорої (a) і однієї непрозорою (b) її смуг: d = a + b. Цю пару зазвичай називають одним штрихом решітки, а вимірюють у кількості штрихів на один міліметр. Наприклад, дифракційна решітка може містити 500 штрихів на 1 мм, і тоді d = 1/500.

Для обчислень має значення кут (?), Під яким світло падає на дифракційну решітку. Він відраховується від нормалі до поверхні решітки, а у формулі бере участь синус цього кута. Якщо у вихідних умовах завдання сказано, що світло падає по нормалі (? = 0), цією величиною можна знехтувати, так як sin (0 °) = 0.

З'ясуйте довжину хвилі (?) Падаючого на дифракційну решітку світла. Це одна з найбільш важливих характеристик, що визначають кут дифракції. Нормальний сонячне світло містить цілий спектр довжин хвиль, але в теоретичних завданнях і лабораторних роботах, як правило, мова йде про точковому ділянці спектра - про «монохроматичному» світлі. Видимій області відповідають довжини приблизно від 380 до 740 нанометрів. Наприклад, один з відтінків зеленого кольору має довжину хвилі, рівну 550нм (? = 550).

Минулий через дифракційну решітку світло відхиляється на різні кути, утворюючи при цьому неоднорідну картину розподілу з чергуються максимумами і мінімумами освітленості - дифракційний спектр. Кожному максимуму відповідає власний кут дифракції. З'ясуйте: кут якого максимуму (k) потрібно розрахувати. Відлік ведеться від нульового - центрального - рівня. Наприклад, умови можуть вимагати розрахунку шуканої величини для другого (k = 2) максимуму дифракційного спектра.

Скористайтеся формулою, яка зв'язує довжину хвилі падаючого на дифракційну решітку світла з кутом дифракції (?) Максимумів певного порядку: d * (sin (?) - Sin (?)) = K * ?. Виведіть з неї визначення кута? - У вас повинно вийти така рівність:? = Arcsin (sin (?) + (K *?) / D). Підставте певні на попередніх кроках значення в цю формулу і зробіть розрахунки.