schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Дифракционная решетка
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Максимальный порядок спектра равен 4. Для нахождения общего числа максимумов необходимо учитывать симметрию, ответ далее в решении.
Подробное решение
Дано:
\[ n = 400 \text{ штрихов} \]
\[ l = 1 \text{ мм} = 10^{-3} \text{ м} \]
\[ \lambda = 0,6 \text{ мкм} = 0,6 \cdot 10^{-6} \text{ м} \]
Найти:
\[ N_{общ} - ? \]
Решение:
1. Найдем период дифракционной решетки \( d \):
\[ d = \frac{l}{n} = \frac{10^{-3}}{400} = 2,5 \cdot 10^{-6} \text{ м} \]
2. Условие главных максимумов дифракционной решетки:
\[ d \cdot \sin \varphi = k \cdot \lambda \]
Максимальный порядок спектра \( k_{max} \) наблюдается при угле \( \varphi = 90^\circ \), тогда \( \sin \varphi = 1 \):
\[ k_{max} \le \frac{d}{\lambda} \]
3. Подставим значения:
\[ k_{max} \le \frac{2,5 \cdot 10^{-6}}{0,6 \cdot 10^{-6}} \]
\[ k_{max} \le \frac{2,5}{0,6} \approx 4,16 \]
Так как порядок спектра \( k \) — целое число, то \( k_{max} = 4 \).
4. Общее число максимумов \( N_{общ} \) рассчитывается с учетом центрального максимума (\( k=0 \)) и максимумов по обе стороны от него:
\[ N_{общ} = 2 \cdot k_{max} + 1 \]
\[ N_{общ} = 2 \cdot 4 + 1 = 9 \]
Ответ: 9.