Какой порядок максимума будет у белого света, когда он падает на дифракционную решетку параллельным пучком? A. 0

Arbuz

22

Когда белый свет падает на дифракционную решетку, он расщепляется на спектральные составляющие разных цветов. Каждый цвет имеет свою длину волны и, следовательно, различное поведение при прохождении через решетку.

Первое, что нужно понять, это как дифракционная решетка работает. Дифракционная решетка состоит из множества параллельных щелей, разделенных одинаковыми интервалами, называемыми шагом решетки. Когда свет падает на решетку, он проходит через каждую щель и впоследствии интерферирует друг с другом.

При переходе света через решетку происходит интерференция, что приводит к появлению максимумов и минимумов интенсивности света на экране, называемых дифракционными максимумами и минимумами соответственно.

Для определения порядка максимума мы используем формулу дифракционной решетки: \(d\sin{\theta} = m\lambda\), где \(d\) - шаг решетки, \(\theta\) - угол дифракции, \(m\) - порядок интерференции, \(\lambda\) - длина волны света.

В данной задаче, белый свет представлен различными длинами волн, поэтому каждая цветовая составляющая будет иметь свои дифракционные максимумы. Для белого света это означает, что каждый цвет будет иметь свой набор максимумов.

Так как в задаче есть выбор вариантов ответа, мы должны определить, как цветовые составляющие ведут себя при прохождении через решетку.

При дифракции на решетке, цвета различаются своими длинами волн, где фиолетовый и синий имеют наиболее короткие длины волн, а оранжевый и красный - самые длинные. Чем короче волна, тем больше она сгибается (меньший угол дифракции), а чем длиннее волна, тем меньше она сгибается (больший угол дифракции).

Теперь рассмотрим каждый вариант ответа:

A. 0 - Этот вариант ответа означает, что не будет никаких дифракционных максимумов. Однако, поскольку белый свет включает в себя все цвета спектра, это неверное утверждение, так как каждая цветовая составляющая будет иметь свои дифракционные максимумы.

Б. -1 - В данном случае, можно думать также: отрицательный порядок будет означать, что максимумы смещаются в противоположную сторону угла дифракции относительно нулевого порядка. Однако, этот вариант ответа также неверен, так как при дифракции на решетке всегда существует максимумы, хотя они могут быть слабо заметными.

В. 1 - Этот вариант ответа говорит о наличии максимумов первого порядка. Поскольку каждый цвет имеет свои дифракционные максимумы, каждая цветовая составляющая будет иметь свои максимумы первого порядка.

Г. не будет белых максимумов - Это неверное утверждение, так как каждая цветовая составляющая белого света будет иметь свои максимумы при дифракции на решетке.

Таким образом, правильным ответом является В. 1, так как каждая цветовая составляющая белого света будет иметь максимумы первого порядка при дифракции на решетке.