Задание 23 ЕГЭ по физике · 0E9287
Частота по дифракционной решётке
Плоская монохроматическая световая волна падает по нормали на дифракционную решётку с периодом 5 мкм. Параллельно решётке позади неё размещена собирающая линза с фокусным расстоянием 20 см. 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 частоту падающей волны. Ответ выразите в терагерцах (1 ТГц = 1012 Гц). Считать для малых углов ( φ << 1 в радианах) tgφ ≈ sinφ ≈ φ .
Ответ запишите в единицах: ТГц.
Ответ запишите в единицах: ТГц.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Для главного максимума m-го порядка выполняется условие дифракционной решётки. В фокальной плоскости линзы координата максимума при малых углах равна xm≈fφm.
dsinφm=mλ,xm≈fφm
Расстояние между максимумами 1-го и 2-го порядков соответствует одному шагу по порядку.
Δx=x2−x1=fλd
Найдём длину волны, переведя величины в СИ.
λ=Δx df=16⋅10−3⋅5⋅10−620⋅10−2=4⋅10−7 м
Вычислим частоту световой волны и выразим её в терагерцах.
ν=cλ=3⋅1084⋅10−7=7,5⋅1014 Гц=750 ТГц
dsinφm=mλ,xm≈fφm
Расстояние между максимумами 1-го и 2-го порядков соответствует одному шагу по порядку.
Δx=x2−x1=fλd
Найдём длину волны, переведя величины в СИ.
λ=Δx df=16⋅10−3⋅5⋅10−620⋅10−2=4⋅10−7 м
Вычислим частоту световой волны и выразим её в терагерцах.
ν=cλ=3⋅1084⋅10−7=7,5⋅1014 Гц=750 ТГц
Пример ответа
750 ТГц
Источник: Открытый банк ФИПИ 0E9287
Похожие задания
23В кастрюле находится 0,5 кг воды при температуре 10 ^(о)С. Сколько потребуется времени, чтобы при помощи…Время превращения воды в пар · 06521E23Плоская монохроматическая световая волна с частотой 8,0<?xml:namespace prefix = m ns = "ht…Расчётная задача: оптика · 078B3923Детектор полностью поглощает падающий на него свет частотой ν = 6 ⋅ 10^(14) Гц. За время t = 5 с детектор…Мощность поглощаемого излучения · 0EF02523На дифракционную решётку с периодом 0,004 мм падает по нормали плоская монохроматическая волна длиной 420 нм.…Число максимумов решётки · 1BA8ED23В схеме, изображённой на рисунке, идеальный вольтметр показывает напряжение U=2 В. Внутреннее сопротивление…ЭДС источника в цепи · 1CF7BD23В схеме, изображённой на рисунке, ЭДС источника тока равна 6 В, его внутреннее сопротивление r = 1 Ом, а…Напряжение на резисторе · 1F12B8
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.