На каком рисунке правильно показано взаимное расположение дифракционной решетки Р, линзы Л и экрана Э, при котором можно наблюдать дифракцию параллельного пучка света С?
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
Правильное взаимное расположение указано на рисунке 4. Сначала должна произойти дифракция света С в дифракционной решетке Р. Пройдя решетку, свет пойдет несколькими параллельными пучками, соответствующими разным дифракционным максимумам. Затем необходимо эти параллельные пучки собрать в фокальной плоскости, это делает собирающая линза Л. Наконец, необходимо поставить экран, чтобы наблюдать на нем сфокусированные дифракционные максимумы (на рисунке разные дифракционные максимумы для удобства изображены разными цветами).
Ответ: 4.
Если читать книги и прочие ресурсы, то везде изображена схема № 4, но дифракционную картинку дает и схема №1 (проверено на практике).
Если рассматривать малые углы, то синус угла фи, можно заменить на тангенс: d*tg(fi)=m*λ. Тангенс этого угла можно представить как отношение расстояния от центральной полосы до кого-то максимума δ к расстоянию от решетки до экрана L:
d*(δ /L)=m*λ. Длина волны и период решетки не меняются, значит, при изменении положения дифракционной решетки должны двигаться только максимумы. Если точнее, то при увеличении расстояния L должно увеличиваться и расстояние δ.
Если Вы проверите эту теорию на практике, то выполняться оно будет только со схемой №1, а в схеме №4 зависимость между δ и L будет обратной. Следовательно, вернее схема №1.
Вероятно, можно и как-то так. Давайте подумаем вместе. Напишите ваши соображения в нашу группу ВК — там обсудим.