Global EE

Волновая Оптика — Задание 15 ЕГЭ по физике №00003679

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

Волновая Оптика

№2. Задание 15

ID: 00003679

В первом опыте лазерный луч красного цвета падает перпендикулярно на дифракционную решётку, содержащую 50 штрихов на 1 мм. При этом на удалённом экране наблюдают дифракционную картину. Во втором опыте проводят эксперимент с тем же лазером, заменив решётку на другую, содержащую 100 штрихов на 1 мм, и оставив угол падения на дифракционную решетку тем же. Как изменяются во втором опыте по сравнению с первым расстояние между дифракционными максимумами первого порядка на экране и количество наблюдаемых дифракционных максимумов?

 

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

 

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

 

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Рисунок к заданию 15 ЕГЭ по физике — Волновая Оптика

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

$N_1 = 50 \text{ штрихов/мм}, \quad N_2 = 100 \text{ штрихов/мм}, \quad \lambda = \text{const}$

Найти:

изменение $x_1$ и $N_{\max}$

Решение:

Период решётки: $d = \frac{L}{N}$, где $L = 1 \text{ мм}$. При $N = 100$ период уменьшается вдвое. Уравнение дифракционной решётки: $$d \sin\varphi = n\lambda$$ Расстояние до первого максимума (при малых углах $\sin\varphi \approx \tan\varphi = x/S$): $$x_1 = S \cdot \frac{n\lambda \cdot N}{L}$$ При увеличении $N$ вдвое $x_1$ увеличивается (вариант 1). Максимальный порядок максимума из условия $\sin\varphi \leq 1$: $$N_{\max} = \frac{L}{N \cdot \lambda}$$ При увеличении $N$ знаменатель растёт, $N_{\max}$ уменьшается (вариант 2).

Ответ

12

Видеоразбор

Другие задания по теме «Волновая Оптика» (8)