Задание 17. В прозрачном сосуде, заполненном водой, находится дифракционная решётка. Решётка освещается параллельным пучком монохроматического света, падающим перпендикулярно её поверхности через боковую стенку сосуда. Как изменятся длина световой волны, падающей на решётку, и угол между нормалью к решётке и направлением на первый дифракционный максимум при замене воды в сосуде прозрачной жидкостью с большим показателем преломления?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Решение.
Частота света останется неизменной при переходе из одной среды в другую, меняется ее длина и скорость. Длина волны связана со скоростью и частотой колебаний выражением
,
где v – скорость распространения волн; u – частота колебаний. Известно, что чем плотнее среда, тем ниже скорость распространения волны. То есть, при замене воды на жидкость с большим показателем преломления длина волны уменьшится.
Угол отклонения лучей и первым дифракционным максимумом связан выражением
,
где k – порядок спектра (в данном случае k=1); λ - длина волны; d – постоянная дифракционной решетки (зависит от числа полос на единицу длины); - угол отклонения лучей (угол преломления). Так как длина волны уменьшается, а величины d, k остаются неизменными, то угол
станет меньше.
Ответ: 22.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: