Дифракция света

1. Пучок белого света с длинами волн в интервале от 0,4 до 0,76 мкм падает нормально на дифракционную решетку. При этом в спектре третьего порядка (k = 3) под углом  наблюдается линия, соответствующая длине волны 0,48 мкм. Будут ли видны под этим же углом еще какие-нибудь спектральные линии ?

2. Построить примерный график зависимости интенсивности I от siny для дифракционной решетки с числом штрихов N=3 и отношением периода решетки к ширине щели d/b=2.

3. Построить примерный график зависимости интенсивности I от siny для дифракционной решетки с числом штрихов N=4 и отношением периода решетки к ширине щели d/b=3.

4. Свет падает нормально на дифракционную решетку шириной 20 мм. Под некоторым углом дифракции две спектральные линии 475,2 нм и 474,8 нм оказались на пределе разрешения (по критерию Рэлея). Найти угол дифракции.

5. Какое наименьшее число штрихов должна содержать дифракционная решетка, чтобы в спектре второго порядка можно было видеть раздельно две желтые линии натрия с длинами волн 589 нм и 589,6 нм ? Какова длина такой решетки, если постоянная решетки 6 мкм ?

6. На дифракционную решетку, содержащую 600 штрихов на миллиметр, падает нормально белый свет. Спектр проецируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Определить длину спектра первого порядка на экране, если расстояние от линзы до экрана 1,2 м. Границы видимого спектра: от 400 нм до 780 нм.

7. Дифракционная решетка имеет 800 штрихов на одном миллиметре, на нее нормально падает монохроматический свет с длиной волны 0,585 мкм. Найти, как изменяется угол дифракции для спектра второго порядка, если взять решетку с 500 штрихами на одном миллиметре.

8. Построить примерный график зависимости интенсивности I от siny для дифракционной решетки с числом штрихов N=3 и отношением периода решетки к ширине щели d/b=2.

9. Построить примерный график зависимости интенсивности I от siny для дифракционной решетки с числом штрихов N=4 и отношением периода решетки к ширине щели d/b=3.

10. Свет падает нормально на дифракционную решетку шириной 20 мм. Под некоторым углом дифракции две спектральные линии 475,2 нм и 474,8 нм оказались на пределе разрешения (по критерию Рэлея). Найти угол дифракции.

11. Какое наименьшее число штрихов должна содержать дифракционная решетка, чтобы в спектре второго порядка можно было видеть раздельно две желтые линии натрия с длинами волн 589 нм и 589,6 нм ? Какова длина такой решетки, если постоянная решетки 6 мкм ?

12. На дифракционную решетку, содержащую 600 штрихов на миллиметр, падает нормально белый свет. Спектр проецируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Определить длину спектра первого порядка на экране, если расстояние от линзы до экрана 1,2 м. Границы видимого спектра: от 400 нм до 780 нм.

13. Дифракционная решетка имеет 800 штрихов на одном миллиметре, на нее нормально падает монохроматический свет с длиной волны 0,585 мкм. Найти, как изменяется угол дифракции для спектра второго порядка, если взять решетку с 500 штрихами на одном миллиметре.

14. На дифракционную решетку с шириной непрозрачных промежутков 2 мкм и шириной прозрачных щелей 2,5 мкм нормально падает поток белого света. Найти длину волны света, для которой под углом 30^о наблюдается максимум третьего порядка. (0,75 мкм)

15. На дифракционную решетку, период которой равен 2 мкм, нормально падает свет с длиной волны 500 нм. Определить, под каким углом наблюдается второй максимум интенсивности света. (30^о)

16. На дифракционную решетку, период которой равен 5000 нм, нормально падает свет с длиной волны 500 нм. Определить номер максимума интенсивности света, который наблюдается под углом 30^о. (5)

17. Дифракционная решетка содержит 120 штрихов на 1 мм. Найти длину волны монохроматического света, падающего на решетку, если угол между двумя спектрами первого порядка равен 8^о? (581 нм)

18. На дифракционную решетку падает нормально поток белого света. В направлении, определяемом углом 30^о, для длины волны 450 нм наблюдается максимум пятого порядка. Определить синус угла, в направлении которого для длины волны 600 нм наблюдается максимум третьего порядка. (0,8)

19. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет с определенной длиной волны. Третий дифракционный максимум наблюдается под углом 30^о. Определить наибольший порядок максимума, который можно наблюдать для данной длины волны. (6)

20. Постоянная дифракционной решетки в 100 раз больше длины волны монохроматического света, падающего на решетку. Решетка удалена от экрана на 3 м. Определить расстояние на экране между центральным максимумом и максимумом первого порядка. (3 см)

21. Свет длиной волны 0,706 мкм падает нормально на диафрагму с круглым отверстием радиусом 1,2 мм. За диафрагмой на расстоянии 0,34 м от нее находится экран. Каким будет центр дифракционной картины на экране: светлым или темным? Сколько зон Френеля укладывается в отверстии? На каком минимальном расстоянии от волнового фронта должен размещаться источник света, чтобы при сферическом фронте волны центр картины был бы светлым?

22. Отверстие на экране открывает 4 зоны Френеля. Диафрагму с отверстием передвигают так, что в отверстии укладывается еще три зоны. Светлое или темное пятно видно в центре экрана в первом и втором случае?

23. Вычислить радиус второй зоны Френеля, если длина волны света 0,4 мкм, а фронт волны имеет плоскую форму. Расстояние то волновой поверхности до точки наблюдения 1,5 м. Построить график зависимости этой зоны от длины волны падающего света.

24. Число зон Френеля, открываемых отверстием, на которое падает сферическая волна, равно 3. Если при неизменной геометрии задачи диаметр отверстия увеличить вдвое, то какое число зон Френеля будет открываться?

25. Круглое отверстие радиусом 0,8 мм в диафрагме освещается монохроматическим светом длиной волны 0,40 мкм. Дифракционная картина рассматривается на расстоянии 1,4 м от источника света. Сколько раз в центре дифракционной картины будет наблюдаться полное затемнение при перемещении диафрагмы с расстояния 0,2 м до расстояния 1 м от источника света?

26. Свет длиной волны 0,641 мкм падает нормально на диафрагму с круглым отверстием радиусом 1 мм. На каком расстоянии за диафрагмой находится экран, если известно, что в отверстии укладывается две зоны Френеля?. Каким будет центр дифракционной картины на экране: светлым или темным? На каком минимальном расстоянии от волнового фронта должен размещаться источник света, чтобы при сферическом фронте волны центр картины был бы светлым?

27. Вычислить радиус второй зоны Френеля, если длина волны света 0,55 мкм, а фронт волны имеет плоскую форму. Расстояние то волновой поверхности до точки наблюдения 2,2 м. Построить график зависимости этой зоны от длины волны падающего света.

28. Число зон Френеля, открываемых отверстием, на которое падает сферическая волна равно 6. Если при неизменной геометрии задачи радиус отверстия увеличить вдвое, то какое число зон Френеля будет открываться?

29. Вычислить радиус второй зоны Френеля, если длина волны света 0,4 мкм, а фронт волны имеет сферическую форму. Расстояние то волновой поверхности до источника света 0,3 м, а до точки наблюдения 1,5 м. Построить график зависимости этой зоны от длины волны падающего света.