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$\cdot$м/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 $m=2$: $\sin\varphi=\dfrac{2\lambda}{d}=\dfrac{2\cdot5{,}0\cdot10^{-7}}{2\cdot10^{-6}}=0{,}5$.
$\varphi=\arcsin0{,}5=30^\circ$.
30