Tutki esimerkkiongelmia valon interferenssistä ja diffraktiosta – diffraktiohila – ja työskentele sitten valon interferenssin ja diffraktion parissa.
1. Diffraktiohila, jossa on 4000 viivaa 1 cm:n välein, on asennettu 1 metrin etäisyydelle valaistusta raosta. Laske valon aallonpituus, jos ensimmäisen kertaluvun maksimaalinen kuva on 30 cm:n päässä raosta.
Keskustelu
Tiedetään, että:
d = 1 / (4000 viivaa / cm) = 0,00025 cm = 2,5 x 10-4 cm = 2,5 x 10-6 m
p = 1 m
y = 30 cm = 0,3 m
Kysytty: aallonpituus (lambda)
Vastaus:
Kulma on niin pieni, että synti tissi lähestyvä tangentti tissi
Kuvaus: nm = nanometri, m = metri
2. 540 nm:n aallonpituinen valo diffraktoituu hilassa, jossa on 2400 viivaa/cm. Määritä toisen asteen diffraktiokulma!
Keskustelu
Tiedetään, että:
Aallonpituus = 540 nm = 540 x 10-9 m = 5,40 x 10-7 m
d = 1 / (2400 viivaa/cm) = 0,0004 cm = 4 x 10-4 cm = 4 x 10-6 m
n = 2 (toinen kertaluku)
Kysytty: toisen kertaluvun diffraktiokulma (n = 2)
Vastaus:
3. Valonsäde, jonka aallonpituus on 9450 Å, on suunnattu kohtisuoraan diffraktiohilaan. Maksimaalinen interferenssi esiintyy 30° kulmassa. Hilan naarmujen lukumäärä senttimetriä kohden on…
A. 5291 aukot
B. 5200 aukkoa
C. 5560 aukko
D. 5650 aukkoa
E. 5670 aukko
Keskustelu:
Se tiedetään :
Kysytty :
Ruudukossa on paljon naarmuja senttimetrin välein.
Jawab :
Monta naarmua tai rakoa senttimetriä kohden:
1/18900 x 10-8 cm = 5291 vetoa / cm
Oikea vastaus on A.
4. Hilaa, jossa on 2000 viivaa senttimetrillä, käytetään valon aallonpituuden määrittämiseen. Keskiviivan ja ensimmäisen asteen viivan välinen kulma on 12o (synti 12o = 0,208). Mikä on valon aallonpituus?
A. 10400 Å
B. 10000 Å
Noin 9640 Å
D. 9550 Å
E. 8750 Å
Keskustelu:
Se tiedetään :
Kysytty :
Aallonpituus?
Jawab :
Oikea vastaus on A.
Valon interferenssi- ja diffraktiokysymykset – diffraktiohila
1. Diffraktiohila, jossa on 3000 viivaa senttimetriä kohden, on asennettu kahden metrin etäisyydelle valaistusta raosta. Laske valon aallonpituus, jos ensimmäisen kertaluvun maksimaalinen kuva on 20 cm:n päässä raosta.
2. 540 nm:n aallonpituinen valo diffraktoituu hilassa, jossa on 2500 viivaa/cm. Määritä kolmannen asteen diffraktiokulma!
