Задание 25 ЕГЭ по физике · 01C993
Период дифракционной решётки
Плоская монохроматическая световая волна с длиной волны 400 нм падает по нормали на дифракционную решётку. Параллельно решётке позади неё размещена собирающая линза. Дифракционная картина наблюдается на экране в задней фокальной плоскости линзы. Расстояние между её главными максимумами 1-го и 2-го порядков равно 16 мм. Найдите период решётки, если фокусное расстояние линзы равно 24 см. Считать для малых углов (j << 1 в радианах) φ≈sinφ≈tg φ.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Для дифракционной решётки при нормальном падении света условие главного максимума имеет вид:
dsinφm=mλ
Максимум порядка m в задней фокальной плоскости линзы расположен на расстоянии xm=ftgφm от центрального максимума. Для малых углов tgφm≈sinφm, поэтому:
xm≈fsinφm=fmλd
Расстояние между максимумами 1-го и 2-го порядков равно:
Δx=x2−x1=2fλd−fλd=fλd
Выразим период решётки и переведём величины в систему СИ: f=0,24 м, λ=400⋅10−9 м, Δx=0,016 м.
d=fλΔx=0,24⋅400⋅10−90,016 м=6⋅10−6 м
dsinφm=mλ
Максимум порядка m в задней фокальной плоскости линзы расположен на расстоянии xm=ftgφm от центрального максимума. Для малых углов tgφm≈sinφm, поэтому:
xm≈fsinφm=fmλd
Расстояние между максимумами 1-го и 2-го порядков равно:
Δx=x2−x1=2fλd−fλd=fλd
Выразим период решётки и переведём величины в систему СИ: f=0,24 м, λ=400⋅10−9 м, Δx=0,016 м.
d=fλΔx=0,24⋅400⋅10−90,016 м=6⋅10−6 м
Пример ответа
d=6·10−6 м=6 мкм
Источник: Открытый банк ФИПИ 01C993
Похожие задания
25Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3 ⋅ 10^( – 7) м используется для нагревания воды. Какую массу…Нагревание воды фотонами · 002D3A25Ион с зарядом q=3,2⋅10^(−19) Кл и массой m=1,5⋅10^(−25) кг проходит ускоряющую разность потенциалов U=2 кВ и…Радиус движения иона · 030E6825В электрической цепи, схема которой показана на рисунке, R1=R, R2=2R, r=0,5R. Когда ключ К разомкнут, на…Мощность в разветвлённой цепи · 05618D25Сила тока в идеальном колебательном контуре меняется со временем так, как показано на рисунке. Определите…Заряд конденсатора в контуре · 07189425На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из источника тока с ЭДС ℰ=12 В и внутренним…Теплота при разряде конденсатора · 0B939C25Частота световой волны, соответствующая «красной границе» фотоэффекта для калия, ν1 =5,33⋅ 10 ^( 14 ) Гц.…Красная граница фотоэффекта · 0BACBC
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.