ID: 00016037
На дифракционную решётку с периодом d=2 мкм нормально падает пучок света, состоящий из фотонов с импульсом p=1{,}32\cdot10^{-27} кг\cdotм/с. Под каким углом \varphi к направлению падения пучка наблюдается дифракционный максимум второго порядка?
Источник: ФИПИ
Фотон ведёт себя как волна, и у него есть длина волны де Бройля, связанная с импульсом: \lambda=\dfrac{h}{p}. Зная её, применяем обычную формулу дифракционной решётки для нужного порядка.
\lambda=\dfrac{h}{p}=\dfrac{6{,}63\cdot10^{-34}}{1{,}32\cdot10^{-27}}\approx5{,}0\cdot10^{-7} м =500 нм.
Условие главных максимумов: d\sin\varphi=m\lambda. Для второго порядка m=2: \sin\varphi=\dfrac{2\lambda}{d}=\dfrac{2\cdot5{,}0\cdot10^{-7}}{2\cdot10^{-6}}=0{,}5.
\varphi=\arcsin0{,}5=30^\circ.
Ответ: 30°.
30