Наблюдая дифракционную картину, мы обнаружили, что две соседние линии, соответствующие одной длине волны, наблюдаются
Наблюдая дифракционную картину, мы обнаружили, что две соседние линии, соответствующие одной длине волны, наблюдаются под разными углами дифракции: ФК = 13° и Ф1 = 22°. Какой будет максимальный порядок спектра этой решетки для длин волн, близких к данной?
Stepan 19
Для решения этой задачи нам понадобятся формулы, связывающие углы дифракции с волновым числом и длиной волны.Согласно условиям задачи, мы наблюдаем две соседние линии дифракционной картинки с углами ФК и Ф1. Пусть эти углы соответствуют первому порядку спектра решетки.
Формула для нахождения угла дифракции в первом порядке:
\[ \sin(\theta) = m \cdot \frac{\lambda}{d}, \]
где \(\theta\) - угол дифракции, \(m\) - порядок спектра, \(\lambda\) - длина волны и \(d\) - шаг решетки.
Мы можем использовать эту формулу, чтобы найти длину волны, соответствующую углу дифракции Ф1:
\[ \sin(\theta_1) = \lambda_1 \cdot \frac{m}{d}, \]
где \(\theta_1 = 22°\) - угол дифракции, \(\lambda_1\) - длина волны, \(m = 1\) - порядок спектра и \(d\) - шаг решетки.
Аналогично, для угла дифракции ФК:
\[ \sin(\theta_K) = \lambda_K \cdot \frac{m}{d}, \]
где \(\theta_K = 13°\) - угол дифракции, \(\lambda_K\) - длина волны, \(m = 1\) - порядок спектра и \(d\) - шаг решетки.
Мы знаем, что разность длин волн между двумя соседними линиями спектра равна:
\[ \Delta\lambda = \lambda_1 - \lambda_K. \]
Теперь, чтобы найти максимальный порядок спектра спутым решетки для длин волн, близких к данной, мы можем воспользоваться следующим приближением:
\[ \Delta\lambda = \frac{\lambda_1}{m} - \frac{\lambda_K}{m} \approx \frac{\Delta\lambda}{m} = \frac{\lambda_1 - \lambda_K}{m}, \]
где \(m\) - максимальный порядок спектра.
Таким образом, мы можем выразить максимальный порядок спектра \(m\) следующим образом:
\[ m = \frac{\lambda_1 - \lambda_K}{\Delta\lambda}. \]
Теперь мы можем подставить значения углов и рассчитать максимальный порядок спектра:
\[ m = \frac{\lambda_1 - \lambda_K}{\Delta\lambda} = \frac{\sin(\theta_1) - \sin(\theta_K)}{\Delta\lambda} \]
В данном случае, чтобы решить задачу, нам необходимо знать значение разности длин волн \(\Delta\lambda\), которое не указано в условии задачи. Если вы предоставите значение \(\Delta\lambda\), я смогу рассчитать максимальный порядок спектра для решетки.