בייַשפּיל פֿראַגעס וועגן ליכט כוואַליעס

11 ביישפילן פון ליכט כוואַליעס

1. דיפראַקציע גראַטינג

באַצאָלן ופמערקזאַמקייט צו די פאלגענדע סטייטמאַנץ:

(1) פאַרבייטן די גריד מיט אַ גריד מיט אַ גרעסערע צאָל ליניעס פּער מילימעטער.

(2) ליכט וואָס פאַלט פֿון בלוי צו געל

(3) טוישן דאָס ליכט וואָס ווערט אַרויסגעלאָזט פֿון רויט צו גרין

(4) רוקט דעם עקראַן נענטער צום גריד

וואָס איז אַרייַנגערעכנט אין דעם מי צו פאַרגרעסערן די ברייט פון די העל באַנד אין די דיפראַקשאַן גראַטינג עקספּערימענט איז...

דיסקוסיע

טאָפּל שפּאַלט ינטערפיראַנס פאָרמולע (קאָנסטרוקטיווע ינטערפיראַנס):

די ברייט פון דעם שפּאַלט (ד) איז זייער קליין קאַמפּערד צו דער דיסטאַנס צווישן דעם שפּאַלט און דעם זיפּ (ל) אַזוי אַז דער ווינקל איז זייער קליין. דער ווינקל איז אַזוי קליין אַז דער ווערט פון זינד θ איז נאָענט צו טאַנגענט θ.

סינ θ ≈ טאַן θ = y / L

אינפֿאָרמאַציע:

y = ברייט פון דעם העלן בענד, n = אָרדענונג, λ = כוואַליע לענג, L = דיסטאַנץ צווישן דעם גראַטינג און דעם פאַרשטעלן, d = ברייט פון דעם שפּאַלט.

ד = 1 / (4000 ליניעס / סענטימעטער) = 0,00025 סענטימעטער

(1) פאַרבייטן די גריד מיט אַ גריד מיט אַ גרעסערע צאָל ליניעס פּער מילימעטער.

קאָנטעקסט:

ד = 1 / (1000 ליניעס / סענטימעטער) = 0,001 סענטימעטער

ד = 1 / (2000 ליניעס / סענטימעטער) = 0,0005 סענטימעטער

ד = 1 / (3000 ליניעס / סענטימעטער) = 0,0003 סענטימעטער

ד = 1 / (4000 ליניעס / סענטימעטער) = 0,00025 סענטימעטער

באַזירט אויף דעם חשבון, אויב די צאָל ליניעס פּער מילימעטער איז גרעסער, דאַן איז די ברייט פון דעם שפּאַלט (ד) קלענער. באַזירט אויף דער פאָרמולע אויבן, אויב די ברייט פון דעם שפּאַלט (ד) איז קלענער, דאַן איז די ברייט פון דעם העלן באַנד (י) גרעסער.

די אויסזאג איז אמת.

(2) ליכט וואָס פאַלט פֿון בלוי צו געל

בלוי ליכט האט א גרעסערע פרעקווענץ ווי געל ליכט, פארקערט

בלוי ליכט האט א קלענערע כוואַליע-שפּאַנונג ווי געל ליכט.

אויב ליכט ווערט געפֿאַלן פֿון בלוי צו געל, דאַן ווערט די כוואַליע לענג גרעסער.

באַזירט אויף דער פאָרמולע אויבן, אויב די כוואַליע לענג איז גרעסער, איז די ברייט פון די העל באַנד (y) גרעסער.

די אויסזאג איז אמת.

(3) טוישן דאָס ליכט וואָס ווערט אַרויסגעלאָזט פֿון רויט צו גרין

רויט ליכט האט א נידעריגערע פרעקווענץ ווי גרין ליכט, פארקערט

רויט ליכט האט א לענגערע כוואַליע ווי געל ליכט.

אויב ליכט ווערט געפֿאַלן פֿון רויט צו גרין, דאַן ווערט די כוואַליע לענג קלענער.

באַזירט אויף דער פאָרמולע אויבן, אויב די כוואַליע-לענג איז קלענער, איז די ברייט פון די העל באַנד (y) קלענער.

די אויסזאג איז פאַלש.

(4) רוקט דעם עקראַן נענטער צום גריד

רוקן דעם עקראַן נענטער צום גריד מיינט רעדוצירן L. באַזירט אויף דער פאָרמולע אויבן, אויב די דיסטאַנץ צווישן דעם גריד און דעם עקראַן (L) איז קלענער, איז די ברייט פון דעם העלן באַנד (y) קלענער.

די אויסזאג איז פאַלש.

2. דיפראַקציע פון ​​ליכט

אין א ליכט דיפראקציע עקספערימענט ניצנדיק א 4.500 ליניעס.קמ ^-1 גראַטינג , אויף א פאַרשטעלן געשטעלט אין א דיסטאַנץ L פון די גראַטינג, איז די דיסטאַנץ פון די צווייטע-אָרדענונג העל באַנד 1 מ"מ. אויב די גראַטינג געניצט ווערט ריפּלייסט מיט אן אנדער גראַטינג וואָס האט 5.400 ליניעס.קמ ^-1 , דעמאָלט איז די דיסטאַנץ פון די צווייטע-אָרדענונג העל באַנד געמאסטן פון די צענטראַלע העל באַנד...

א 0,6 מם

ב 0,9 מם

C. קסנומקס מם

ד 1,6 מם

ע 2,2 מם

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

ד ₁ = 1 / (4500 ליניעס / סענטימעטער) = 1/4500 סענטימעטער

n² = ₁

y ₁ = 1 מ״מ = 0,1 ס״מ

ד ₂ = 1 / (5400 ליניעס / סענטימעטער) = 1/5400 סענטימעטער

n² = ₂

געפרעגט: י ₂

ענטפער:

טאָפּל שפּאַלט ינטערפיראַנס פאָרמולע (קאָנסטרוקטיווע ינטערפיראַנס):

ד סינ θ = n λ

די ברייט פון דעם שפּאַלט איז זייער קליין קאַמפּערד צו דער דיסטאַנס צווישן דעם שפּאַלט און דעם פאַרשטעלן, אַזוי דער ווינקל איז זייער קליין. דער ווינקל איז אַזוי קליין אַז דער ווערט פון סינ טהעטאַ איז נאָענט צו טאַנגענט טהעטאַ.

סינ θ ≈ טאַן θ = y / L

ד סינ θ = n λ

ד (י / ל) = n λ

די = n λ L

אינפֿאָרמאַציע:

d = שפּאַלט ברייט, y = דיסטאַנץ צווישן דעם צענטראלן ליכט און דעם n-טן אָרדענונג ליכט, n = אָרדענונג, λ = כוואַליע לענג, L = דיסטאַנץ צווישן דעם גראַטינג און דעם פאַרשטעלן.

עקספּערימענט 1:

ד₂י₂ = _n₂λ₂​​_​​

(1/4500)(0,1) = (2) λ L

0,1 / 4500 = (2) λ L

0,1 / (2)(4500) = λ L

0,1 / 9000 = λ ל

עקספּערימענט 2:

ד₂י₂ = _n₂λ₂​​_​​

(1/5400)(y² ₎ = (2) λL

y² _/ 5400 = (2) λL

y² _/ ( 2)(5400) = λL

y² _{/ 10.800} = λL

די כוואַליע-לענג פון ליכט (λ) וואָס ווערט גענוצט איז די זעלבע און די דיסטאַנץ צווישן דעם גראַטינג און דעם פאַרשטעלן (L) איז אויך די זעלבע.

λ ל = λ ל

0,1 / 9000 = _y² / 10.800

(0,1)(10.800) = ( _y² )(9000)

1080 = y² ₍ 9000)

y² = 1080 / ₉₀₀₀

y² = _0,12 ס״מ

y² = _1,2 מ״מ

די ריכטיגע ענטפער איז C.

ליכט שטערונג

3. צוויי שמאָלע שפּאַלטן צעטיילט מיט אַ דיסטאַנץ פון 2 מ״מ ווערן באַלויכטן פּערפּענדיקולאַר. אויף אַ פאַרשטעלן 1 מעטער פון די שפּאַלטן, ווערט געשאַפֿן אַ פֿערטע העלע ליניע, וואָס געפֿינט זיך 1 מ״מ פון דער צענטראַלער העלע ליניע. די כוואַליע לענג פון דעם ליכט וואָס ווערט גענוצט איז...

א. 24 x 10 ^-6 מעטער

ב. 8,0 x 10 ^-6 מעטער

C. 3,7 x 10 ^-6 מעטער

ד. 2,0 x 10 ^-6 מעטער

מזרח 0,5 x 10 ^-6 מעטער

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

דיסטאַנץ צווישן די שפּאַלטן (ד) = 2 מ״מ = 2 x 10 ^-3 מעטער

סדר (n) = 4

דיסטאַנץ צווישן פאַרשטעלן און שפּאַלט (ל) = 1 מעטער

דיסטאַנץ פון דער 4טער העלע ליניע פון ​​דער צענטראלער העלע ליניע (y) = 1 מ״מ = 1 x 10-3 ^מעטער = ^10-3 מעטער

פראגע: כוואַליע לענג פון ליכט ( λ)

ענטפער:

טאָפּל שפּאַלט ינטערפיראַנס פאָרמולע (קאָנסטרוקטיווע ינטערפיראַנס):

ד סינ θ = n λ

די דיסטאַנץ צווישן די שפּאַלטן איז קלענער ווי די דיסטאַנץ צווישן די שפּאַלטן און דעם זיפּ, אַזוי אַז דער ווינקל איז זייער קליין. דער ווינקל איז זייער קליין, אַזוי אַז דער ווערט פון sin θ איז נאָענט צו ta ngen θ.

כוואַליע לענג פון ליכט ( λ):

די ריכטיקע ענטפער איז E.

4. אין יאנג'ס עקספערימענט, זענען צוויי שמאלע שפאלטן גענוצט געווארן, יעדער 3 מ"מ אפגעטיילט, און א סקרין איז געשטעלט געווארן 1 מעטער פון די שפאלטן. אויב די זעקסטע ליכט ווערט געשאפן אין א דיסטאנץ פון 1 מ"מ פון די צענטראל ליכט, דאן איז די כוואליע-לענג פון די גענוצט ליכט...

א. 0,5 x 10 ^-6 מעטער

ב. 2,0 x 10 ^-6 מעטער

C. 3,7 x 10 ^-6 מעטער

ד. 8,0 x 10 ^-6 מעטער

מזרח 24 x 10 ^-6 מעטער

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

דיסטאַנץ צווישן די שפּאַלטן (ד) = 3 מ״מ = 3 x 10 ^-3 מעטער

סדר (n) = 6

דיסטאַנץ צווישן פאַרשטעלן און שפּאַלט (ל) = 1 מעטער

דיסטאַנץ פון דער 6טער העלע ליניע פון ​​דער צענטראלער העלע ליניע (y) = 1 מ״מ = 1 x 10-3 ^מעטער = ^10-3 מעטער

פראגע: כוואַליע לענג פון ליכט ( λ)

ענטפער:

כוואַליע לענג פון ליכט ( λ):

די ריכטיקע ענטפער איז א.

קעראַקטעריסטיקס פון ליכט כוואַליעס

5. אייגנשאפטן פון כוואליעס:

(1) לענג-כוואַליע פאָרעם

(2) קען רעפרעקטירן

(3) קען אריינמישן

(4) קען זיין פּאָלאַריזירט

(5) איר פארשפרייטונג פארלאנגט א מיטל

די אויבנדערמאנטע אויסזאגונג, וואָס איז אַ כאַראַקטעריסטיק פֿון ליכט כוואַליעס, איז די צאָל...

א. (1), (2) און (3)

ב. (1), (2) און (4)

ג. (1), (3) און (5)

ד. (2), (3) און (4)

ה. (2), (2) און (5)

דיסקוסיע

די ריכטיגע ענטפער איז ד.

6. 2015/2016 SMA/MA פיזיק נאציאנאלע עקזאמען פראגעס נומער 29

גיט אכט אויף די פאלגנדע דערקלערונג!

(1) קען אריינמישן זיך

(2) דערלעבן פּאָלאַריזאַציע

(3) דערלעבן דיפראַקציע

(4) קריכן אָן אַ מיטל

(5) קען ווערן רעפלעקטירט

די ריכטיקע אויסזאג אויבן וועגן די אייגנשאפטן פון קלאַנג כוואַליעס איז...

א. (1), (2), און (3)

ב. (1), (3), און (5)

ג. (1), (4), און (5)

ד. (2), (3), און (4)

ה. (3), (4), און (5)

דיסקוסיע

(2) פּאָלאַריזאַציע ווערט דערפאַרט דורך טראַנסווערסאַלע כוואַליעס. קלאַנג כוואַליעס זענען לאַנדזשאַטודאַנאַל כוואַליעס.

(4) כוואַליעס וואָס פאַרשפּרייטן זיך אָן אַ מיטל זענען בלויז עלעקטראָמאַגנעטישע כוואַליעס, קלאַנג כוואַליעס זענען מעכאַנישע כוואַליעס וואָס דאַרפן אַ מיטל צו פאַרשפּרייטן זיך.

די ריכטיגע ענטפער איז ב.

דיפראַקציע גראַטינג

7. א דיפראַקציע גראַטינג האט 4.000 ליניעס פּער סענטימעטער. מאָנאָכראָמאַטיש ליכט ווערט געשיינט אויף די גראַטינג און פּראָדוצירט אַ צווייטע-אָרדענונג העלע ליניע. אויב דער דיווייישאַן ווינקל איז 30 ^° , דאַן איז די כוואַליע לענג פון ליכט... (1 Å = 10 ^-10 מעטער)

א. 8.000 א

ב. 6.250 א.

בערך 5.000 א.ד.

ד. 4.500 א.

מזרח 4.000 Å

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

גיטער קאנסטאנט (ד) = 1 / (4000 ליניעס / סענטימעטער) = 0,00025 סענטימעטער = 2,5 x 10 ^-4 סענטימעטער = 2,5 x 10 ^-6 מעטער

סדר (n) = 2

זינד 30 ^o = 0,5

1 Å = 10 ^-10 מעטער

פראגע: כוואַליע לענג פון ליכט (λ)

ענטפער:

די ריכטיגע ענטפער איז ב.

8. א שטראל פון מאנאכראמאטיש ליכט מיט א כוואליע-לענג פון 2.5 ^10-7 מעטער שלאגט א גראט וואס באשטייט פון 10.000 קראצן/ק״מ. וואס איז דער ווינקל פאר דער צווייטער-ארדענונג העלע ליניע?

א. 30 ^אָ.

ב. 37 ^אָ.

C. 45 ^אָ

ד. 53 ^אָ

מזרח 60 ^גראַד

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

גיטער קאנסטאנט (ד) = 1 / (10.000 ליניעס / סענטימעטער) = 0,0001 סענטימעטער = 1 x 10 ^-4 סענטימעטער = 1 x 10 ^-6 מעטער

סדר (n) = 2

כוואַליע לענג פון ליכט (λ) = 2,5 x 10 ^-7 מעטער

געפרעגט: ווינקל (θ)

ענטפער:

די ריכטיקע ענטפער איז א.

9. טאָפּל שפּאַלט ינטערפיראַנס

א שטראל פון געל ליכט ווערט געווארפן אויף צוויי שפאלטן, וואס פאראורזאכט זיכטבארע אריינמישונג אויפן עקראן. פון דער פאלגנדער אויסזאג:

(1) די העלע בענד וועט ווערן ברייטער אויב געל ליכט ווערט ערזעצט מיט בלוי

(2) די העלע בענד וועט ווערן ברייטער אויב די דיסטאַנץ צווישן די שפּאַלטן ווערט פאַרקלענערט.

( 3) וואָס ווייטער פֿון דעם צענטראַלן ליכט, אַלץ קלענער די אינטענסיטעט.

(4) ווי ווייטער פונעם צענטראלן ליכט בלייבט די אינטענסיטעט קאנסטאנט.

די ריכטיגע אויסזאג איז…

א. (1), (3) און (4)

ב. (1) און (3) נאָר

נאָר C. (1) און (4)

ד. (2) און (3) נאָר

נאָר E. (2) און (4)

דיסקוסיע

די דיסטאַנץ צווישן די שפּאַלטן איז קלענער ווי די דיסטאַנץ צווישן די שפּאַלטן און דעם זיפּ, אַזוי אַז דער ווינקל איז זייער קליין. דער ווינקל איז זייער קליין, אַזוי אַז דער ווערט פון sin θ איז נאָענט צו ta ngen θ.

טאָפּל שפּאַלט ינטערפיראַנס פאָרמולע (קאָנסטרוקטיווע ינטערפיראַנס)

אינפֿאָרמאַציע:

d = דיסטאַנץ צווישן די שפּאַלטן, y = דיסטאַנץ פון דער n-טער העלע ליניע פון ​​דער צענטראַלער העלע ליניע, l = דיסטאַנץ צווישן דעם עקראַן און דעם שפּאַלט, n = אָרדענונג, λ = p כוואַליע לענג פון ליכט.

(1) די העלע בענד וועט ווערן ברייטער אויב געל ליכט ווערט ערזעצט מיט בלוי

באַזירט אויף דעם פאָרמולע, איז די צאָל פון העלע ליניעס (n) אומקערלעך פּראָפּאָרציאָנעל צו דער כוואַליע-לענג ( λ). אויב די כוואַליע-לענג איז קלענער, איז די צאָל פון העלע ליניעס (n) גרעסער. געל ליכט האט אַ לענגערע כוואַליע-לענג (נידעריקערע אָפטקייט) ווי בלוי ליכט. אויב געל ליכט ווערט ערזעצט מיט בלוי ליכט, איז די כוואַליע-לענג קלענער, אַזוי איז די צאָל פון העלע ליניעס (n) גרעסער.

די אויסזאג איז אמת.

(2) די העלע בענד וועט ווערן ברייטער אויב די דיסטאַנץ צווישן די שפּאַלטן ווערט פאַרקלענערט.

באַזירט אויף דער פאָרמולע אויבן, איז די דיסטאַנץ צווישן די שפּאַלטן (ד) גלייך פּראָפּאָרציאָנעל צו דער צאָל העלע ליניעס (n). אויב די דיסטאַנץ צווישן די שפּאַלטן ווערט פאַרקלענערט, וועט די צאָל העלע ליניעס (n) פאַרקלענערן זיך.

די אויסזאג איז פאַלש.

(3) וואָס ווייטער פֿון דעם צענטראַלן ליכט, אַלץ קלענער די אינטענסיטעט.

אינטענסיטעט איז פארבונדן מיטן לעוועל פון ליכטיקייט. אינטענסיטעט איז פארקערט פראפארציאנעל צו דיסטאַנץ; ווי גרעסער די דיסטאַנץ, אלץ נידעריגער די אינטענסיטעט (וואס שוואַכער דאָס ליכט).

די אויסזאג איז אמת.

(4) ווי ווייטער פונעם צענטראלן ליכט בלייבט די אינטענסיטעט קאנסטאנט.

די אויסזאג איז פאַלש.

די ריכטיגע ענטפער איז ב.

10. א שטראל פון מאנאכראמאטיש ליכט מיט א כוואליע-לענג פון 5.10 ^-7 מעטער ווערט געריכטעט פערפענדיקולאר צום גראט. אויב די דיסטאנץ צווישן דעם עקראן און דעם גראט איז 2 מעטער און א דריט-ארדנונג ליכט קומט פאר אויפן עקראן אין א דיסטאנץ פון 150 סענטימעטער פון דעם צענטראלן ליכט, דאן איז די דיסטאנץ צווישן די שפאלטן….

1. 4.10^-6 m
2. 3.10^-6 m
3. 2.10^-6 m
4. 3.10^-7 m
5. 2.10^-7 m

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:
כוואַליע לענג (λ) = 5 x 10^-7 מעטער
ל = 2 מעטער
N = קסנומקס
y = 150 ס״מ = 1,5 מעטער
געפרעגט: גיטער קאָנסטאַנט
ענטפער:

זינד θ ≈ טאַן θ = י / ל = 1,5 / 2 = 0,75 = 75 רענטגענ 10 ^-2

דיסטאַנץ צווישן גאַפּס:
ד סינ θ = n λ
ד (75.10^-2) = (3)(5.10^-7)
ד (75.10^-2) = 15.10^-7
ד = (15.10^-7) / (75.10^-2)
ד = (15/75).10^-5
ד = (1/5)(10^-5מעטער
ד = (0,2)(10^-5מעטער
ד = 2.10^-6 מעטער
די ריכטיגע ענטפער איז C.

11. א שטראל פון מאנאכראמאטיש ליכט מיט א כוואליע-לענג פון 500 נאַנאָמעטער (1 נאַנאָ = 10-9 ⁾ פאלט אריין פּערפּענדיקולאַר צום גראַטינג . אויב די פערטע ליכט פארמירט א דעוויאַציע ווינקל פון 30 ^גראַד , איז די צאָל ליניעס פּער סענטימעטער פון דעם גראַטינג….

1. 3000
2. 2500
3. 1250
4. 1000
5. 250

דיסקוסיע
עס איז באַקאַנט אַז:
כוואַליע לענג (λ) = 500.10^-9 מעטער = 5.10^-7 מעטער
θ = 30^o
N = קסנומקס
געפרעגט: צאָל ליניעס פּער סענטימעטער פון גריד
ענטפער:
דיסטאַנץ צווישן גאַפּס:
ד סינ θ = n λ
ד (זינד 30^o) = (4)(5.10^-7)
ד (0,5) = 20.10^-7
ד = (20.10^-7) / 0,5
ד = 40.10^-7
ד = 4.10^-6  מעטער

נומער פון ליניעס פּער סענטימעטער פון גריד:
x = 1 / 4.10^-6  מעטער
רענטגענ = קסנומקס⁶ ליניע / מעטער
רענטגענ = קסנומקס⁶ ליניע / 10² cm
רענטגענ = קסנומקס⁴ ליניע / ס״מ
רענטגענ = קסנומקס² ליניע / ס״מ
x = 2500 ליניעס / סענטימעטער
די ריכטיגע ענטפער איז ב.

פֿראַגע מקור:

2015/2016 סמאַ / מאַ פיזיק יו.ען. פראגעס