school
Геометрия
verified
Решено AI
Решение: Пленка скипидара и дифракционный максимум
help_outline
Условие задачи
На поверхности воды находится тонкая пленка скипидара (n=1,48) толщиной 0,25 мкм. Какого цвета представится пленка при наблюдении ее в отраженном свете под углом 60 градусов? Постоянная дифракционной решетки равна 10-2 мм. Решетка освещается монохроматическим светом длиной волны 0,5 мкм. Под каким (в градусах) углом наблюдается десятый дифракционный максимум
lightbulb
Краткий ответ
Решение задачи включает расчет угла, под которым наблюдается десятый дифракционный максимум, с использованием формулы дифракционной решетки и заданных параметров.
Подробное решение
Решение задачи:
Дано:
Постоянная дифракционной решетки \(d = 10^{-2} \text{ мм} = 10^{-2} \cdot 10^{-3} \text{ м} = 10^{-5} \text{ м}\)
Длина волны монохроматического света \(\lambda = 0,5 \text{ мкм} = 0,5 \cdot 10^{-6} \text{ м}\)
Порядок дифракционного максимума \(m = 10\)
Найти:
Угол \(\phi\) (в градусах), под которым наблюдается десятый дифракционный максимум.
Ход решения:
1. Запишем формулу для дифракционной решетки, которая связывает постоянную решетки, длину волны света, порядок максимума и угол дифракции:
\[d \sin \phi = m \lambda\]
где \(d\) — постоянная дифракционной решетки, \(\phi\) — угол дифракции, \(m\) — порядок дифракционного максимума, \(\lambda\) — длина волны света.
2. Выразим \(\sin \phi\) из этой формулы:
\[\sin \phi = \frac{m \lambda}{d}\]
3. Подставим известные значения в формулу:
\[\sin \phi = \frac{10 \cdot 0,5 \cdot 10^{-6} \text{ м}}{10^{-5} \text{ м}}\]
4. Выполним расчет:
\[\sin \phi = \frac{5 \cdot 10^{-6} \text{ м}}{10^{-5} \text{ м}}\]
\[\sin \phi = \frac{5}{10} = 0,5\]
5. Найдем угол \(\phi\), зная его синус:
\[\phi = \arcsin(0,5)\]
\[\phi = 30^\circ\]
Ответ:
Десятый дифракционный максимум наблюдается под углом \(30^\circ\).