Išnagrinėkite šviesos interferencijos ir difrakcijos – vieno plyšio – pavyzdžius , tada spręskite šviesos interferencijos ir difrakcijos uždavinius.
1. Šviesa, kurios bangos ilgis yra 700 nm, praeina pro 0,2 mm pločio plyšį. Difrakcinis vaizdas ekrane yra 50 cm atstumu nuo plyšio. Nustatykite atstumą tarp antrosios tamsiosios linijos ir pagrindinės šviesos linijos.
Pembahasanas
Paklausė: a?
Jawab :
Plyšio plotis yra labai mažas, palyginti su atstumu tarp plyšio ir ekrano (paveiksle plyšio plotis padidintas), todėl kampas yra labai mažas. Kampas yra toks mažas, kad sin teta vertė yra artima tangentinės teta vertei.
Atstumas tarp pagrindinės ryškios linijos ir antros tamsios linijos yra 3,5 milimetro.
2. Vienas 0,1 mm pločio plyšys apšviestas monochromatine šviesa ir ekrane, esančiame 4 metrų atstumu nuo plyšio, dėl difrakcijos galima stebėti įvairias ryškias ir tamsias linijas. Jei atstumas tarp antrosios tamsios linijos ir pagrindinės ryškios linijos yra 16 mm, nustatykite šviesos bangos ilgį!
Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
d = 0,1 mm = 0,0001 m = 1 x 10-4 m
l = 4 m
n = 2
y = 16 mm = 16 x 10-3 m
Paklausta: koks yra šviesos bangos ilgis?
Jawab :
Šviesos bangos ilgis = 200 nanometrų
3. Pažvelkite į paveikslėlį apačioje!
Vienas tarpas 0,2 mm pločio S apšviečiamas lygiagrečiu šviesos spinduliu, kurio bangos ilgis λ = 500 nm (1 nm = 10-9 m). Gautas difrakcijos vaizdas užfiksuojamas ekrane, esančiame 60 cm atstumu nuo plyšio. Atstumas tarp antros tamsios linijos ir centrinės ryškios linijos yra…
A. 3,0 mm
B. 3,6 mm
C. 4,8 mm
D. 5,8 mm
E. 6,0 mm
Pembahasanas
Yra žinoma :
λ = 500 nm = 500 x 10-9 m = 5x10-7 m
d = 0,2 mm = 0,2 x 10-3 m = 2x10-4 m
ilgis = 60 cm = 0,6 m
n = 2
Paklausta : ar ?
Jawab :
Plyšio plotis yra labai mažas, palyginti su atstumu tarp plyšio ir ekrano, todėl kampas yra labai mažas (plyšio plotis paveikslėlyje aukščiau yra padidintas). Kampas yra labai mažas, todėl sin reikšmė zylė artėja liestinė zylė.
sin θ ≈ tan θ = y / l = y / 0,6
Vieno plyšio difrakcijos formulė (minimali):
d sin θ = n λ
(2 x 10-4)(y/0,6) = (2)(5 × 10-7)
(2 x 10-4) y = (0,6)(10 × 10-7)
(2 x 10-4) y = 6 × 10-7
y = (6 x 10-7) / (2 × 10-4)
y = 3 × 10-3
y = 0,003 metro
y = 3 milimetrai
Teisingas atsakymas yra A.
4. Monochromatinės šviesos spindulys, kurio bangos ilgis yra 5000 Å (1 Å = 10⁻⁵ −10 m), praėjęs pro vieną plyšį, sukuria ryškią pirmos eilės difrakcijos diagramą, kaip parodyta paveiksle. Plyšio plotis yra…
A. 0,001 mm
B. 0,004 mm
C. 0,012 mm
D. 0,017 mm
E. 0,019 mm
Pembahasanas
Yra žinoma :
λ = 5000 Å = 5000 x 10-10 m = 5x10-7 m
30. nuodėmėo = 0,5
n = 1
Paklausta tarpo plotis (d)?
Jawab :
d sin θ = n λ
d (0,5) = (1)(5 × 10-7)
d = (5 x 10-7) / (0,5)
d = 10 x 10-7 m
d = 1 x 10-6 m
d = 1 x 10-3 mm
d = 0,001 mm
Teisingas atsakymas yra A.
Šviesos interferencija ir difrakcija – vienas plyšys
1. 0,5 mm pločio plyšį apšviečia šviesa, kurios bangos ilgis yra 650 nm. Difrakcinis vaizdas ekrane yra 50 cm atstumu nuo plyšio. Nustatykite atstumą tarp antrosios tamsiosios linijos ir pagrindinės šviesos linijos.
2. Vieną 0,4 mm pločio plyšį apšviečia monochromatinė šviesa ir ekrane, esančiame 2 metrų atstumu nuo difrakcijos gardelės, galima stebėti šviesų ir tamsų difrakcijos vaizdą. Jei atstumas tarp trečios tamsios linijos ir pagrindinės ryškios linijos yra 20 mm, nustatykite šviesos bangos ilgį!
