2019-05-11
При нормальном падении света на дифракционную решетку (300 штрихов на 1 мм) было обнаружено, что дифракционная линия, видимая под углом $24,46^{ \circ}$, содержит красную (640-750 нм) и сине-фиолетовую (360-490 нм) компоненты. Можно ли наблюдать то же самое под другими углами?
Решение:
Из уравнения дифракционной решетки найдем
$n \lambda = d \sin \theta = (10^{-3} м/300) \sin 24,46^{ \circ} = 1380 нм$.
Отсюда получаем возможные значения для $n$ и $\lambda$, чтобы красный и сине-фиолетовый свет вместе попали в соответствующие части дифракционного спектра:
$n_{кр} = 2$ для $\lambda_{кр} = 690 нм$ и $n_{сф} = 3$ для $\lambda_{сф} = 460 нм$.
Во всяком случае,
$n \lambda \leq d \sin 90^{ \circ} = 3333 нм$,
и единственная другая пара целых чисел, находящихся в отношении $3m/2m$ с целым $m$ меньше чем 3333/1380 = 2,4, это 6 и 4. Таким образом, имеется еще только один угол, под которым будет наблюдаться двухкомпонентная линия:
$\theta^{*} = arcsin \frac{6 \cdot 460}{3333} = 55,9^{ \circ}$.