Вопрос задан 25.06.2026 в 17:45. Предмет Физика. Спрашивает Арсентьев Даниил.

Сколько порядков спектров для линий с длинами волн 400 нм и 600 нм можно наблюдать от дифракционной решётки, имеющей 500 штрихов на 1 мм? Найти максимальные углы отклонения этих спектральных линий.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Попова Полина.

Дано: дифракционная решётка с плотностью 500 штрихов на 1 мм.

Сначала найдём период решётки:

d=1 мм500=10−3 м500=2⋅10−6 мd = \frac{1\ \text{мм}}{500} = \frac{10^{-3}\ \text{м}}{500} = 2 \cdot 10^{-6}\ \text{м}

Условие максимума для дифракционной решётки:

dsin⁡θ=mλd \sin\theta = m\lambda

Максимально возможный порядок определяется из условия sin⁡θ≤1\sin\theta \le 1, значит:

mmax⁡=dλm_{\max} = \frac{d}{\lambda}

1. Для длины волны 400 нм

λ1=400 нм=4⋅10−7 м\lambda_1 = 400\ \text{нм} = 4 \cdot 10^{-7}\ \text{м} mmax⁡=2⋅10−64⋅10−7=5m_{\max} = \frac{2 \cdot 10^{-6}}{4 \cdot 10^{-7}} = 5

Значит, наблюдаются спектры до 5-го порядка включительно.

Максимальный угол для 5-го порядка:

sin⁡θ=mλd=5⋅4⋅10−72⋅10−6=1\sin\theta = \frac{m\lambda}{d} = \frac{5 \cdot 4 \cdot 10^{-7}}{2 \cdot 10^{-6}} = 1 θmax⁡=90∘\theta_{\max} = 90^\circ

2. Для длины волны 600 нм

λ2=600 нм=6⋅10−7 м\lambda_2 = 600\ \text{нм} = 6 \cdot 10^{-7}\ \text{м} mmax⁡=2⋅10−66⋅10−7≈3.33m_{\max} = \frac{2 \cdot 10^{-6}}{6 \cdot 10^{-7}} \approx 3.33

Следовательно, возможны порядки только до 3-го включительно.

Теперь найдём максимальный угол для 3-го порядка:

sin⁡θ=3⋅6⋅10−72⋅10−6=0.9\sin\theta = \frac{3 \cdot 6 \cdot 10^{-7}}{2 \cdot 10^{-6}} = 0.9 θmax⁡=arcsin⁡(0.9)≈64∘\theta_{\max} = \arcsin(0.9) \approx 64^\circ

Ответ:

  • Для λ=400\lambda = 400 нм наблюдаются порядки: 0, 1, 2, 3, 4, 5, максимальный угол: 90°.

  • Для λ=600\lambda = 600 нм наблюдаются порядки: 0, 1, 2, 3, максимальный угол: ≈ 64°.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос