СДАМ ГИА: РЕШУ ЕГЭ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
≡ физика
сайты - меню - вход - новости




Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 32 № 9284

Плоская монохроматическая световая волна падает по нормали на дифракционную решетку с периодом 5 мкм. Параллельно решетке позади нее размещена собирающая линза с фокусным расстоянием 20 см. Дифракционная картина наблюдается на экране в задней фокальной плоскости линзы. Частота падающего света 8 · 1014 Гц. Найдите расстояние между ее главными максимумами 1-го и 2-го порядков. Угол отклонения лучей решеткой считать малым, так что

Решение.

Поскольку в условии сказано, что линза фокусирует свет на экран, а после прохождения дифракционной решетки на нее по-прежнему падают параллельные пучки света (направленные под разными углами к главной оптической оси), то на экране мы будем наблюдать максимумы соответствующие разным порядкам дифракционной картины.

Дифракционные максимумы наблюдаются под углами (эти углы отсчитываются как раз от оптической оси линзы), определяемыми соотношением:

 

 

где k — номер максимума. После прохождения решетки все лучи, относящиеся к определенному максимуму параллельны друг другу. Линза преломляет все лучи, кроме луча, прошедшего через ее оптический центр. Пересечение этого луча с плоскостью экрана и определяет положение дифракционного максимума на экране. Нулевой максимум располагается прямо за оптическим центром.

Максимум, отстоящего от этой точки на расстоянии располагается под углом, тангенс которого равен Так как углы можно считать малыми, то справедливо:

 

 

Отсюда находим расстояние между главными максимумами 1-го и 2-го порядков:

 

 

Ответ: 15 мм.

Источник: ЕГЭ–2017. Основная волна 07.06.2017