Gratálacha difreactachta – fadhbanna agus réitigh
1. Soilsítear gríl ina bhfuil 4000 scoilt in aghaidh an cheintiméadar le solas monacrómatach agus gintear an líne gheal den dara hord ag uillinn 30°. Cad é tonnfhad an tsolais a úsáidtear? (1 Å = 10 -10 m)
Ar a dtugtar:
An fad idir na scoilteanna (d) = 1 / (4000 scoilt / cm) = 0.00025 cm = 2.5 x 10-4 cm = 2.5 x 10-6 méadar
Ordú (n) = 2
Sin 30 o = 0.5
1 Å = 10 -10 m
Ag Teastáil: Tonnfhad an tsolais (λ)
Réiteach:
2. Buaileann solas monacrómatach le tonnfhad 2.5 × 10 -7 m gríl ina bhfuil 10,000 scoilt/cm. Faigh amach suíomhanna uilleacha na líne geala den dara hord.
Ar a dtugtar:
An fad idir na scoilteanna (d) = 1 / (10,000 scoilt / cm) = 0.0001 cm = 1 x 10-4 cm = 1 x 10-6 m
Ordú (n) = 2
Tonnfhad (λ) = 2.5 x 10⁻⁶ m
Ag Teastáil: Uillinn (θ)
Réiteach:
3. Buaileann solas monacrómatach le tonnfhad 5.10⁻⁶ m gríl. Is é 2 m an fad idir an scoilt agus an scáileán féachana , agus is é 150 cm an fad idir an imeall den tríú hord agus an imeall lárnach . Faigh amach an fad idir na scoilteanna.
Ar a dtugtar:
Tonnfhad (λ) = 5 x 10⁻⁶ m
l = 2 m
n = 3
y = 150 cm = 1.5 m
Ag teastáil: an fad idir na scoilteanna
Réiteach:
sin θ ≈ tan θ = y / l = 1.5 / 2 = 0.75 = 75 x 10 -2
Fad idir scoilteanna:
d sin θ = n λ
d(75.10 -2 ) = (3)(5.10 -7 )
d (75.10 -2 ) = 15.10 -7
d = (15.10 -7 ) / (75.10 -2 )
d = (15/75).10 -5
d = (1/5)(10-5 ) m
d = (0.2)(10-5 ) m
d = 2.10 -6 m
4. Buaileann solas monacrómatach le tonnfhad 500 nm (1 nano = 10-9 ) gríl agus táirgeann sé an líne gheal den cheathrú ord ag uillinn 30°. Faigh amach líon na scoilteanna in aghaidh an cheintiméadair.
Ar a dtugtar:
Tonnfhad (λ) = 500.10 -9 m = 5.10 -7 m
θ = 30 o
n = 4
Ag teastáil: líon na scoilteanna in aghaidh an cheintiméadar
Réiteach:
Fad idir scoilteanna:
d sin θ = n λ
d(sin 30 o ) = (4)(5.10 -7 )
d (0.5) = 20.10 -7
d = (20.10 -7 ) / 0.5
d = 40.10 -7
d = 4.10 -6 m
Líon na scoilteanna in aghaidh an cheintiméadar:
x = 1 / 4.10 -6 m
x = 0.25.106 / m
x = 0.25.10 6 / 10 2 cm
x = 0.25.10³ / cm
x = 25.10³ / cm
x = 2500 / cm
5. Buaileann solas monacrómatach le tonnfhad 500 nm (1 nm = 10-9 m ) gríl agus cruthaíonn sé an líne gheal den dara hord ag uillinn 30°. Faigh amach líon na scoilteanna in aghaidh an cheintiméadar.
Ar a dtugtar:
Tonnfhad (λ) = 500.10 -9 m = 5.10 -7 m
θ = 30 o
n = 2
Ag teastáil: líon na scoilteanna in aghaidh an cheintiméadar
Réiteach:
Fad idir scoilteanna:
d sin θ = n λ
d(sin 30 o ) = (2)(5.10 -7 )
d (0.5) = 10.10 -7
d = (10.10 -7 ) / 0.5
d = 20.10 -7
d = 2.10 -6 m
Líon na scoilteanna in aghaidh an cheintiméadar:
x = 1 / d
x = 1 / 2.10 -6 m
x = 0.5.10 6 / 1 m
x = 0.5.10 6 / 10 2 cm
x = 0.5.10³ / cm
x = 5.10³ / cm
x = 5000 / cm
20 ceist agus freagra coincheapúla faoi ghríl difreactach:
1. Ceist: Cad is gríl difreactach ann?
Freagra: Is comhpháirt optúil í gríl difreactaithe a bhfuil struchtúr tréimhsiúil aici, a scoilteann agus a difreactaíonn solas i roinnt léasacha ag taisteal i dtreonna difriúla.
2. Ceist: Cén difríocht atá idir gríl difreactach agus scoilt dhúbailte?
Freagra: Cé go mbíonn difraict mar thoradh ar an dá cheann, bíonn i bhfad níos mó scoilteanna (nó línte) i ngríl in aghaidh an aonaid faid, rud a tháirgeann níos mó bhíomaí difraictithe agus deighilt speictreach níos soiléire.
3. Ceist: Cén fáth go bhfuil na spásálacha idir línte gríl ríthábhachtach?
Freagra: Cinneann na spásálacha na huillinneacha ag a n-athraontar tonnfhaid éagsúla solais, rud a théann i bhfeidhm ar réiteach agus soiléireacht an speictrim a tháirgtear.
4. Ceist: Cén gaol atá idir uillinn difreactaithe agus tonnfhad an tsolais?
Freagra: Tugtar an gaol leis an gcothromóid gréite: ��=�sin� , áit a seasann don ord difreactachta, seasann don tonnfhad, seasann don spásáil gréite, agus seasann don uillinn difreactachta.
6. Ceist: Cén fáth a mbíonn difríocht idir dathanna/tonnfhaid éagsúla ag uillinneacha éagsúla?
Freagra: Ós rud é go bhfuil an uillinn difreactaithe ( ) comhréireach go díreach leis an tonnfhad ( ), difreactaíonn tonnfhaid níos faide (cosúil le dearg) níos mó ná cinn níos giorra (cosúil le gorm).
7. Ceist: Cén tionchar a bhíonn ag méadú líon na scoilteanna (nó na línte) i ngríl difreactach ar an bpatrún?
Freagra: Trí líon na scoilteanna a mhéadú, géaraítear na huasmhéideanna difreactachta, rud a fheabhsaíonn taifeach an speictrim.
8. Ceist: Cad is brí le cumhacht réitigh gríl?
Freagra: Is é cumas réitigh cumas an ghríl idirdhealú a dhéanamh idir dhá thonnfhad atá gar dá chéile. Méadaíonn sé le níos mó línte agus orduithe difreactachta níos airde.
9. Ceist: An féidir gríleanna difreactaithe a úsáid le cineálacha eile tonnta seachas solas?
Freagra: Is féidir, is féidir iad a úsáid le haon feiniméan tonnta, lena n-áirítear tonnta fuaime agus X-ghathanna.
10. Ceist: Cén difríocht atá idir gríl tarchuir agus gríl frithchaiteach?
Freagra: I ngríl tarchuir, téann solas tríd an ábhar gríl, ach i ngríl frithchaiteach, frithchaitear solas ó dhromchla an ghríl.
11. Ceist: Cad is gríleanna lasracha ann?
Freagra: Is gratálacha frithchaiteachta iad gratálacha lasracha ina bhfuil na claiseanna uilleach (nó lasrach) chun an chuid is mó den fhuinneamh a threorú i ord difreactachta ar leith, rud a uasmhéadaíonn éifeachtúlacht.
12. Ceist: Cén fáth go bhfuil dlús claiseanna (línte in aghaidh an mm) i ngréil suntasach?
Freagra: Is é dlús na gclais a chinneann scaipeadh agus taifeach an ghríl. De ghnáth bíonn taifeach níos airde mar thoradh ar dlúis níos airde na gclais.
13. Ceist: Conas a tháirgeann gríl speictream?
Freagra: Nuair a idirghníomhaíonn solas bán le gríl, difreactaíonn gach tonnfhad ag uillinn uathúil, ag scaipeadh amach iad go spásúil chun speictream a tháirgeadh.
14. Ceist: Cén fáth a bhféadfadh orduithe níos airde difreactachta forluí a bheith acu ar a chéile?
Freagra: I gcás tonnfhaid éagsúla, is féidir orduithe níos airde a athraonadh ag uillinneacha a mheaitseálann orduithe níos ísle de thonnfhaid eile, rud a fhágann speictrim forluiteacha.
15. Ceist: An féidir gríl a úsáid chun tonnfhaid dofheicthe a staidéar?
Freagra: Is féidir, is féidir gríleanna a dhearadh do chodanna éagsúla den speictream leictreamaighnéadach, lena n-áirítear ultraivialait agus infridhearg.
16. Ceist: Cén ról atá ag ábhar gráite i bpatrúin difreactachta?
Freagra: Is féidir le hairíonna ábhair tionchar a imirt ar éifeachtúlacht orduithe difreactachta éagsúla agus an raon tonnfhaid a chinneadh a bhfuil an gríl optamaithe dó.
17. Ceist: Conas a tháirgtear gríl difreactach holografach?
Freagra: Cruthaítear gráití holografacha ag baint úsáide as patrúin trasnaíochta ó sholas léasair, seachas claiseanna rialaithe go meicniúil, rud a fhágann níos lú solais fáin agus speictrim íonachta níos airde.
18. Ceist: Cén fáth a mbíonn an t-uasmhéid den ord nialasach i bhfad níos gile de ghnáth?
Freagra: Freagraíonn an t-uasmhéid ord nialasach do sholas neamh-dhífractaithe. Ós rud é nach scaipeann sé chomh mór le solas d'ord difractaithe, bíonn a dhéine níos airde i gcoitinne.
19. Ceist: An féidir le greillí oibriú le solas polaraithe?
Freagra: Sea, is féidir leis an éifeachtúlacht agus an patrún difreactachta athrú bunaithe ar staid pholaraithe an tsolais teagmhais.
20. Ceist: Cén fáth a bhfuil buntáistí ag gríleanna thar phriosmaí le haghaidh speictreascópachta?
Freagra: Is féidir le gráití réiteach níos fearr, scaipeadh níos líneach tonnfhaid a thairiscint, agus is minic a bhíonn siad níos éifeachtaí maidir le solas a scaipeadh ar fud an speictrim i gcomparáid le priosmaí.
Tá gríleanna difreactachta riachtanach i dtaighde agus in iarratais optúla, go háirithe i speictreascópacht, rud a chuireann ar chumas staidéar mionsonraithe a dhéanamh ar chomhpháirteanna speictreacha an tsolais.
