10. Дифракция на 2-х, 3-х, 4-х и N-щелях. Дифракционная решетка, Распределение интенсивности при дифракции на решетке. Условия максимумов и минимумов (главных и добавочных). Как изменяется интенсивность максимумов при увеличении числа щелей решетки? Угловая ширина максимумов. Число наблюдаемых максимумов.
11. Спектральные характеристики дифракционной решетки:
a) угловая (линейная) дисперсия,
б) разрежающая сила (способность),
в) дисперсионная область.
12. Сравнить дифракционные картины для решеток с одинаковыми периодами
Задачи к коллоквиуму
1. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии
(Ответ: 167 м)
2. На щель шириной 2 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света (
(Ответ:
3. На щель шириной 20 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света (
(Ответ: 0,05 м)
4. Могут ли перекрываться спектры первого и второго порядков при освещении дифракционной решетки видимым светом?
5. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки. Какова должна быть постоянная дифракционной решетки, чтобы в направлении
(Ответ:
6. Физический смысл главных и добавочных минимумов при дифракции на решетке.
7. Для какой длины волны дифракционная решетка имеет угловую дисперсию
(Ответ: 508 нм)
Вопросы к лабораторным работам
I . «Изучение дифракционной решетки и длин световых волн с ее помощью»
1. Какого типа дифракция (Френеля или Фраунгофера) наблюдается в лабораторной работе?
2. Какого цвета линия в спектре первого порядка и более высоких порядков будет ближайшей к центральному максимуму?
3. Чем отличается дифракционный спектр от призматического?
4. Как определяется спектральная область и разрешающая способность решетки?
5. Каково устройство гониометра? Как производится его установка?
6. Пользуясь правилами геометрической оптики, постройте ход лучей в гониометре (при наличии дифракционной решетки) от источника света до глаза для максимумов нулевого и первого порядков?
7. Как вычисляется положение главного максимума в том случае, если свет падает на решетку наклонно (под углом)?
8. Чем будут отличаться дифракционные картины, полученные от решеток с различными постоянными, но с одинаковым числом штрихов?
9. Как изменится дифракционная картина, если изменить ширину щели, не меняя постоянной решетки?
10. Как влияет общее число штрихов решетки на вид спектра?
11. Докажите, что интенсивность в максимуме решетки в N2 раз больше, чем при одной щели.
12. В каком случае в дифракционной картине, полученной от решетки, может отсутствовать спектр второго порядка, хотя спектры первого и третьего порядков видны?
Задания для самостоятельного решения
I вариант
1. Найти радиусы
2. Диск из стекла (n =1,7) закрывает 1,5 зоны Френеля для длины волны 5000 Ǻ. При какой минимальной толщине диска освещенность в центре дифракционной картины максимальна?
3. Постоянная дифракционной решетки 2 мкм. Какую разность длин волн
4. Угловая дисперсия дифракционной решетки для
5. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной гелием. На какую линию
II вариант
1. Найти радиусы
2. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии 4 м от точечного источника монохроматического света (
3. Какова должна быть постоянная дифракционной решетки, чтобы в первом порядке были разрешены линии спектра калия
4. Чему равна интенсивность максимума третьего порядка при дифракции на решетке с периодом 6 мкм и шириной щели 2 мкм?
5. На дифракционную решетку нормально падает пучок света. При повороте трубы гониометра на угол
III вариант
1. Свет от монохроматического источника
2. Свет с длиной волны 6000 Ǻ падает нормально на экран с круглым отверстием диаметром 1,2 мм .На расстоянии 18 см. за экраном в центре дифракционной картины наблюдается темное пятно. На какое минимальное расстояние надо передвинуть экран, чтобы снова наблюдать темное пятно?
3. Какова должна быть постоянная дифракционной решетки, чтобы в первом порядке был разрешен дублет натрия
4. Постоянная дифракционной решетки 2,5 мкм. Найти угловую дисперсию
5. На дифракционную решетку нормально падает пучок света. Натриевая линия (