§ 16. Прынцып Гюйгенса — Фрэнеля. Дыфракцыя святла. Дыфракцыйная рашотка

Практыкаванне 12

1. Пад якім вуглом θ назіраецца максімум трэцяга парадку пры нармальным падзенні святла даўжынёй хвалі  λ=840 нм на дыфракцыйную рашотку з перыядам d equals 2 comma 35 times 10 to the power of negative 3 end exponent space см
2. Разлічыце колькасць рысак N на міліметр дыфракцыйнай рашоткі, калі вымераны вугал θ=46°43′ і чырвоная лінія спектра кадмію першага парадку мае даўжыню хвалі λ=644 нм. Зрабіце аналагічныя вылічэнні, калі пад гэтым вуглом бачна лінія другога парадку.
3. Колькі рысак N на 1 см павінна мець дыфракцыйная рашотка, калі спектр другога парадку адсутнічае ў бачным абсягу?
4. Вызначыце найбольшы парадак mmax спектра, назіраемага пры нармальным падзенні монахраматычнага святла на дыфракцыйную рашотку, якая мае N=500 space штр over мм калі даўжыня хвалі святла λ=520 нм
5. Монахраматычнае святло падае нармальна на дыфракцыйную рашотку. Дыфракцыйны максімум першага парадку назіраецца пад вуглом θ=12°. Колькі іншых парадкаў m можа назірацца і пад якімі вугламі?
6. Святло з даўжынямі хваль ад λ1=400 да λ2=780 нм падае нармальна на дыфракцыйную рашотку. У якіх парадках можа адбыцца перакрыцце максімумаў і мінімумаў? Ці залежыць адказ ад шырыні шчыліны?
7. Калі на рашотку з перыядам d=1,3 мкм  нармальна падае святло з даўжынёй хвалі λ=500 нм , то назіраюцца спектры першага і другога парадку, але спектр трэцяга парадку не назіраецца. Растлумачце гэты выпадак.
8. Вугал дыфракцыі  φ=54,8° для сіняй і чырвонай ліній супадае для рашоткі, якая мае N equals 600 space штр over мм , то даўжыня хвалі сіняй лініі λс=454 нм . Вызначыце даўжыню хвалі   λк  чырвонай лініі і зрабіце вывад аб нумарах парадкаў дыфракцыі для абодвух колераў.
9. Пакажыце, што ствараемыя рашоткай спектры другога і трэцяга парадкаў у выпадку белага святла заўсёды будуць перакрывацца.
10. Дзве дыфракцыйныя рашоткі, якія маюць  N subscript 1 equals 500 штр over мм і N subscript 2 equals 900 штр over мм , асвятляюцца па чарзе аднолькавым святлом. Вызначыце, якая з рашотак дае больш шырокі спектр пры аднолькавых умовах эксперымента.
11. Дыфракцыйная рашотка, якая мае N equals 5000 space штр over см , асвятляецца белым святлом, якое падае нармальна на рашотку. Дыфракцыйныя максімумы якога найбольшага парадку  mmax  можна назіраць: а) у чырвоным абсягу спектра (λ1=760 нм); б) у фіялетавым абсягу спектра (λ2=400 нм)?
12. Белае святло з даўжынямі хваль ад  λ1=400 нм да λ2=700 нм падае нармальна на дыфракцыйную рашотку, якая мае N equals 800 штр over мм . Вызначыце рознасць вуглоў дыфракцыі (вуглавую шырыню)  Δθ спектра першага парадку на экране.
13. Дыфракцыйная рашотка асвятляецца падаючым на яе нармальна святлом з даўжынёй хвалі λ1=589 нм. На экране, што знаходзіцца на адлегласці l=42 см ад рашоткі, дыфракцыйны максімум першага парадку знаходзіцца на адлегласці  x1=2,48 см ад цэнтральнага максімуму. Пры замене крыніцы дыфракцыйны максімум другога парадку знаходзіцца на адлегласці x2=3,84 см ад цэнтральнага максімуму. Вызначыце даўжыню хвалі  λ2 святла, што выпраменьваецца гэтай крыніцай.