Консультация № 196728
20.10.2019, 05:43
0.00 руб.
0 1 1
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:

Период дифракционной решетки 0,01 мм, общее число штрихов равно 990. Увидим ли мы раздельно в спектре 1-го порядка обе компоненты дублета желтой линии натрия с длинами волн 589,0 и 589,6 нм? Каково угловое расстояние между этими максимумами в спектре 2-го порядка?

Обсуждение

в сети
Мастер-Эксперт
17387
18345
23.10.2019, 16:22
общий
это ответ
Здравствуйте, kuznarskaavalentina!

Дано: d=0,01*10-3 м -- период дифракционной решётки; N=990 -- общее количество штрихов дифракционной решётки; m1=1, m2=2 -- порядки спектра дифракционной решётки; [$955$]1=589,6*10-9 м, [$955$]2=589,0*10-9 м -- длины волн жёлтой линии натрия в спектре с номером m1.

Определить: возможность раздельного наблюдения компонент с длинами волн [$955$]1 и [$955$]2 в спектре порядка m1; [$916$][$966$] -- угловое расстояние между компонентами с длинами волн [$955$]1 и [$955$]2 в спектре порядка m2.

Решение

Согласно критерию Рэлея [1, с. 260], изображение двух близлежащих спектральных линий с равными интенсивностями считаются разрешёнными (разделёнными для зрительного восприятия), если центральный максимум дифракционной картины от одного источника совпадает с первым минимумом дифракционной картины от другого. Минимальная разрешающая сила Rmin дифракционной решётки, необходимая для разрешения двух компонент спектра жёлтой линии натрия, выражается по формуле Rmin=[$955$]1/([$955$]2-[$955$]1), откуда получим Rmin=589,0/(589,6-589,0)[$8776$]982. В Вашем случае дифракционная решётка, согласно [1, с. 261], обладает разрешающей силой R=m1N=1*990>Rmin=982, поэтому компоненты будут различимы.

Из формулы, определяющей положение главных максимумов интенсивности освещённости экрана (d*sin([$966$])=m[$955$], где [$966$] -- угол между направлением падающих на решётку лучей и направлением луча после решётки [1, с. 259]), получим
для компоненты с длиной волны [$955$]1 d*sin([$966$]1)=m2[$955$]1;
для компоненты с длиной волны [$955$]2 d*sin([$966$]2)=m2[$955$]2.
Тогда
[$916$][$966$]=[$966$]1-[$966$]2[$8776$]sin([$966$]1)-sin([$966$]2)=m2([$955$]1-[$955$]2)/d=2*(589,6-589,0)*10-9/(0,01*10-3)=0,00012 (рад)=

=(0,00012*180/[$960$])*602[$8776$]24,8''.


Ответ: компоненты будут видны раздельно; 24,8''.

Литература
1. Физика. В 2 ч. Ч. 2/ В. А. Груздев и др. -- Минск: РИВШ, 2009. -- 312 с.
5
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа