PDF-версии: 
Параллельный пучок света от ртутной лампы нормально падает на дифракционную решетку с периодом d = 5 мкм. За решеткой находится объектив с фокусным расстоянием F = 25 см, а в его фокальной плоскости, параллельной решетке, — экран, на котором наблюдается линейчатый спектр лампы. Каково расстояние Δl на экране между желтой линией с длиной волны λ1 = 578 нм в спектре порядка m1 = 3 и синей линией с длиной волны λ2 = 436 нм в спектре порядка m2 = 4?
Решение. 1. Вначале построим ход параллельных лучей от источника, идущих через дифракционную решетку и линзу до экрана, где наблюдается спектр порядка m (для какой-то одной спектральной линии ртути с длиной волны
).
2. Согласно основному уравнению 
для углов отклонения света с длиной волны решеткой с периодом d, после нее в порядке m получается параллельный пучок света, идущий под таким углом 
что 
3. Этот пучок после тонкой линзы с фокусным расстоянием F > 0, согласно правилам построения изображений в ней, собирается в точку в фокальной плоскости линзы (см. рис.), отстоящую от оптической оси линзы на расстояние
4. Выражая 
через
получаем 
5. Таким образом, искомое расстояние между линиями на экране равно 
и составляет 
Ответ: 
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: формула для углов отклонения света разных длин волн дифракционной решеткой в разных порядках спектров, правила построения изображений в тонкой линзе и геометрические соотношения); II) сделан правильный рисунок с указанием хода лучей в линзе; III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); IV) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 3 |
| Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объеме или отсутствуют. И ( ИЛИ ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.). И ( ИЛИ ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/ вычислениях пропущены логически важные шаги. И ( ИЛИ ) Отсутствует пункт V, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 2 |
| Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи. ИЛИ В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. ИЛИ В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. ИЛИ П редставлен только правильный рисунок с указанием хода лучей в линзе | 1 |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0 |
| Максимальный балл | 3 |