НОФ 2014, III кръг (национален), 10–12 клас — Задача 4

Национална олимпиада по физика 2014, национален кръг, тема за 10. – 12. клас (ден 1) · 11 април 2014 г. · 15 т.

Условие

В двете подусловия се използва кохерентна монохроматична светлина с дължина на вълната $\lambda = 600\ \mathrm{nm}$.

А) Светлинният сноп пада перпендикулярно върху дифракционна решетка с константа $d$ (Фиг. 4.1). Дифракционната картина се наблюдава върху екран, разположен на разстояние $L_0$ от решетката. Опишете качествено как широчината на процепите влияе върху положението на максимумите. На какво разстояние $L$ трябва да се премести екранът, така че положението на максимума от $(m+1)$-ви порядък при новото разстояние (т.е. $L$) да съвпада с положението на максимума от $m$-ти порядък при старото разстояние (т.е. $L_0$)? Каква е най-малката константа на решетката, при която може да се наблюдават максимуми от 5-ти порядък? [4 т.]

Б) Светлината пада под ъгъл $\alpha$ върху дифракционна решетка с константа $d$ (Фиг. 4.2). На ъгли $\beta_1 \approx 14^\circ$ и $\beta_2 \approx 74^\circ$, измерени от една и съща страна на нормалата, се наблюдават два последователни максимума от дифракционната картина. Определете константата на решетката $d$. Колко максимума и при какви ъгли $\beta$ могат да се наблюдават при този ъгъл на падане? Определете порядъците на съответните максимуми и ъгъла на падане $\alpha$. [11 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: NOF3_2014_10-12problemsD1.pdf · официални решения: NOF3_2014_10-12solutionsD1.pdf