Номер 6, страница 108 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

6. Что называют дифракционной решеткой? Периодом решетки?

6.

Дифракционная решетка — это оптический прибор, представляющий собой совокупность очень большого числа параллельных, равноотстоящих друг от друга щелей (или отражающих штрихов), нанесенных на прозрачную или отражающую поверхность. Когда плоская световая волна падает на решетку, каждая щель, согласно принципу Гюйгенса-Френеля, становится источником вторичных когерентных волн. Эти волны, распространяясь за решеткой, интерферируют между собой. В результате интерференции на экране, расположенном за решеткой, образуется дифракционная картина — чередование узких и ярких светлых полос (главных максимумов) и широких темных промежутков. Основное применение дифракционных решеток — разложение света в спектр (спектральный анализ) и точное измерение длин волн.

Периодом дифракционной решетки (или постоянной решетки) называют расстояние между центрами двух соседних щелей. Период решетки, обозначаемый буквой $d$, равен сумме ширины прозрачной щели $a$ и ширины непрозрачного промежутка $b$ между ними: $d = a + b$.

Ответ: Дифракционная решетка – это оптический прибор, состоящий из множества параллельных равноотстоящих щелей, который служит для разложения света в спектр. Период решетки – это расстояние между центрами двух соседних щелей.

7.

Формула, определяющая угловые направления на главные максимумы интенсивности в спектре, создаваемом дифракционной решеткой, называется формулой дифракционной решетки. Она устанавливает связь между характеристиками решетки, свойствами света и геометрией наблюдения.

Максимум интенсивности наблюдается в тех направлениях, в которых волны от всех щелей решетки приходят в фазе, то есть усиливают друг друга (условие конструктивной интерференции). Это происходит, когда разность хода лучей, идущих от двух соседних щелей, равна целому числу длин волн.

Формула имеет вид:
$d \sin\varphi = k\lambda$

где:
$d$ — период дифракционной решетки;
$\varphi$ — угол дифракции, то есть угол между направлением на наблюдаемый максимум и нормалью (перпендикуляром) к плоскости решетки;
$k$ — порядок главного максимума, принимающий целые значения ($k = 0, \pm 1, \pm 2, \ldots$);
$\lambda$ — длина волны падающего света.

При $k=0$ наблюдается центральный (нулевой) максимум, который всегда расположен при $\varphi=0$ для света любой длины волны. При $k=\pm 1, \pm 2, \dots$ наблюдаются максимумы первого, второго и последующих порядков, расположенные симметрично относительно центрального.

Ответ: Формула для определения максимумов интенсивности (условие главных максимумов) для дифракционной решетки: $d \sin\varphi = k\lambda$.