Każdy chce umieć, nie każdy chce się uczyć
  Strona główna    Ruch    Siły    Energia    Prąd   Atom 

Bez znajomości fizyki można dobrze życ, ale co tracimy?

Co wpisać do wyszukiwarki?
zachowanie, pęd, energia, fotoelektryczne, atom, kinematyka, mechanika, dynamika, elektromagnetyzm, optyka, termodynamika, elektryczność

Twoja wyszukiwarka
Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie
Spisy zadań

Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika)

333. Obliczyć stałą siatki dyfrakcyjnej

Zadanie


Na siatkę dyfrakcyjną o stałej N pada prostopadle promień światła monochromatycznego. Promień ten ulega odchyleniu o kąt zależny od rzędu prążka, stałej siatki i długości fali świetlnej.
Mierząc wielkości makroskopowe można obliczyć długość fali świetlnej padającej na siatkę dyfrakcyjną o znanej stałej.

Znając długość fali światła przechodzącego przez siatkę dyfrakcyjną, kąt między promieniem tworzącym prążek z promieniem prostopadłym do siatki oraz rząd prążka, można obliczyć stałą siatki czyli również odległość między środkami sąsiednich szczelin.

Rozwiązanie zadania


Przykład interferencji i dyfrakcji w przyrodzie   Przykład interferencji i dyfrakcji w przyrodzie

Optyka. Optyka falowa. Dyfrakcja światła. Interferencja światła. Siatka dyfrakcyjna. Stała siatki. Prążki interferencyjne. Kąt ugięcia promienia. Światło monochromatyczne. Długość fali świetlnej.



Siatki dyfrakcyjne mogą działać jako przepuszczające światło lub jako odbijające światło.
Efekt końcowy jest taki sam - powstają prążki interferencyjne. Prążki te są efektem dodawania fal, których drogi optyczne różnią się o całkowitą ilość długości tej fal świetlnej.

Siatka dyfrakcyjna


Siatka dyfrakcyjna przepuszczająca światło to układ wielu równoległych, równo oddalonych szczelin.
Najczęściej realizuje się to w ten sposób, że w przezroczystym materiale nacinane są rysy. Rysy są nieprzezroczyste dla światła. Pozostawiony bez zmian materiał daje szczeliny.

Siatki scharakteryzujemy podając stałą siatki N - liczbę określającą ilość szczelin w przeliczeniu na 1 metr.
Siatki mają znacznie mniejsze rozmiary, ale stała siatki dobrze charakteryzuje zjawiska dyfrakcji i interferencji zachodzące w tej siatce.

Zajmiemy się przypadkiem, gdy światło pada na siatkę prostopadle do jej płaszczyzny w postaci wąskiej wiązki złożonej z równoległych promieni świetlnych. Promieniem świetlnym nazywamy bardzo wąską wiązkę światła, o pomijalnych rozmiarach poprzecznych.

Światło monochromatyczne to światło o jednej, dokładnie określonej długości fali.
Światło monochromatyczne uzyskujemy za pomocą pryzmatu, siatki dyfrakcyjnej, filtru lub ze źródła emitującego światło jednobarwne takich jak diody lub lasery.
Źródła termiczne wysyłają światło złożone z wielu barw (wielu długości fal).

Światło po przejściu przez siatkę tworzy na ekranie znajdującym się za siatką jasne prążki.
Najbardziej jasny jest prążek środkowy. Przypisujemy mu numer zero - mówimy, że jest to prążek rzędu zerowego.
Kolejne prążki numerujemy symetrycznie do prążka zero - są więc dwa prążki rzędu pierwszego, dwa rzędu drugiego, ... - po obu stronach prążka zerowego.
Rząd prążka oznaczamy literą k.

Kąt jaki tworzy promień ugięty po przejściu przez siatkę z promieniem środkowym (nie ulegającym ugięciu) mierzymy wykorzystując wielkości makroskopowe liniowe - odległość prążka ustalonego rzędu od prążka zerowego i odległość ekranu od siatki dyfrakcyjnej.

Zadanie


Na siatkę dyfrakcyjną o stałej N pada prostopadle promień światła monochromatycznego. Promień ten ulega odchyleniu o kąt zależny od rzędu prążka, stałej siatki i długości fali świetlnej.
Mierząc wielkości makroskopowe można obliczyć długość fali świetlnej padającej na siatkę dyfrakcyjną o znanej stałej.

Znając długość fali światła przechodzącego przez siatkę dyfrakcyjną, kąt między promieniem tworzącym prążek z promieniem prostopadłym do siatki oraz rząd prążka, można obliczyć stałą siatki czyli również odległość między środkami sąsiednich szczelin.

Rozwiązanie zadania


obliczyć stałą siatki czyli również odległość między środkami sąsiednich szczelin

Wzory z fizyki = wzory potrzebne do rozwiązywania zadań

Budowa atomu - Ile jest elektronów, nukleonów, protonów w atomie konkretnego pierwiastka?

Praca mechaniczna stałej siły - przykłady obliczeń.

Energia mechaniczna ciała - przykłady wykorzystania zasady zachowania

Energia kinetyczna ciała - przykłady obliczeń

Przykłady obliczania siły dośrodkowej. Zestawy przykładów uwzględniające różne wartości masy ciał, prędkości ruchu po okręgu i promienia tego okręgu.

Satelita geostacjonarny - jakie warunki musi spełniać satelita, by był stale nad tym samym punktem Ziemi?

Energia potencjalna grawitacyjna w jednorodnym polu grawitacyjnym

Obliczenie masy Słońca Jak zmierzyć masę Słońca? Jakie dane są do tego potrzebne?

Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego

Pierwsza prędkość kosmiczna dla Ziemi. Z jaką prędkością porusza się sztuczny satelita Ziemi?

Obliczenie granicznej długości fali świetlnej wywołującej zjawisko fotoelektryczne w cezie.

Rozwiązane zadania z kinematyki

Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika)

Wielkości opisujące ruch ciała - przykłady obliczania - przemieszczenie ciała - wektor zmiany położenia ciała.

Obliczanie szybkości średniej ruchu ciała.

Pocisk o masie m grzęźnie w desce po przebyciu odległości d. Przed uderzeniem w deskę pocisk poruszał się prostopadle do deski z prędkością v. Obliczyć siłę F działającą na pocisk w desce. Przyjąć odpowiednie założenia.

Rozwiązanie

Dwa ciała o różnych masach poruszają się z takim samym przyspieszeniem. Ciało m2 ma masę 3 razy większą niż ciało m1. Siła działająca na ciało m2 jest równa 12 N. Jaka siła działa na ciało m1? Warunek - nie obliczać wartości przyspieszenia.

 2013-05-01



Co wpisać do wyszukiwarki?
zachowanie, pęd, energia, fotoelektryczne, atom, kinematyka, mechanika, dynamika, elektromagnetyzm, optyka, termodynamika, elektryczność

Twoja wyszukiwarka

Pomoc z matematyki

Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki


Pomoc z historii

Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?


kontakt