Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00047929

Что тут происходит: свет одного цвета (его пропускает светофильтр) проходит через решётку и расходится под определёнными углами — так получаются максимумы. Линза собирает эти лучи на экране. Нужно выбрать два набора, на которых видно, как углы максимумов зависят от длины волны.

Условие главных максимумов решётки:

$$d\sin\varphi=k\lambda$$

Угол $\varphi$ зависит от периода решётки $d$ и длины волны $\lambda$ (и от номера максимума $k$, но его в обоих опытах можно взять одним).

Шаг 1. Длина волны у пары разная — здесь она разная у всех пяти наборов, так что этот столбец пары не отсеивает.

Шаг 2. Период решётки должен совпадать. В таблице он задан числом штрихов на миллиметр $N$: период $d=\dfrac{1}{N}$ мм. Одинаковое число штрихов — одинаковый период.

Шаг 3. Фокусное расстояние линзы на угол не влияет: линза лишь собирает лучи, ушедшие от решётки под углом $\varphi$, в точку экрана. От $F$ зависит только, как далеко от центра экрана окажется максимум, а не сам угол.

Шаг 4. Число штрихов $300$ на мм повторяется у наборов 1 и 2 (длины волн $650$ и $550$ нм). Остальные значения — $200$, $250$, $400$ — встречаются по одному разу.

Итог: наборы 1 и 2.

Проверим себя: у пары 1–2 одна решётка, разные светофильтры; линзы разные, но на угол это не влияет.