3. Dari sebuah benda yang tingginya 3 cm diperoleh bayangan nyata dengan tinggi 18 cm dengan menggunakan lensa. Ketika benda digeser sejauh 6 cm, diperoleh bayangan khayal setinggi 9 cm. Tentukan panjang fokus lensa (dalam sentimeter).

https://pandia.ru/text/78/506/images/image651.gif" width="250" height="167 src=">

https://pandia.ru/text/78/506/images/image653.gif" width="109" height="57 src=">.gif" width="122" height="54 src="> ( 3).

Kami memecahkan sistem persamaan sehubungan dengan d 1 atau d 2. Tentukan F= 12cm

Menjawab:F= 12 cm

4. Seberkas sinar merah dengan panjang gelombang 720 nm datang pada pelat yang terbuat dari bahan dengan indeks bias 1,8 tegak lurus permukaannya. Berapa tebal minimum pelat yang harus diambil agar cahaya yang melewati pelat memiliki intensitas maksimum?

minimum, lalu 0 " style="margin-left:7.8pt;border-collapse:collapse;border:none">

Diberikan:

λ = 590 nm = 5,9×10–7 m

aku= 10-3 m

Keputusan:

Kondisi maks pada kisi difraksi: d sinφ = kλ, di mana k akan menjadi maks jika maks adalah sinφ. Dan sinmaxφ = 1, maka , Dimana ; .

k maks-?

k hanya dapat mengambil nilai integer, jadi k maks = 3.

Menjawab: k maks = 3.

6. Periode kisi difraksi adalah 4 m. Pola difraksi diamati dengan menggunakan lensa dengan panjang fokus F\u003d 40 cm Tentukan panjang gelombang cahaya yang datang secara normal pada kisi-kisi cahaya (dalam nm) jika maksimum pertama diperoleh pada jarak 5 cm dari pusat.

Menjawab:= 500 nm

7. Ketinggian Matahari di atas cakrawala adalah 46°. Agar sinar-sinar yang dipantulkan dari cermin datar dapat merambat vertikal ke atas, maka sudut datang sinar matahari pada cermin harus sama dengan:

1) 68° 2) 44° 3) 23° 4) 46° 5) 22°

Diberikan:	Keputusan: Sudut datang sama dengan sudut pantul = . Gambar tersebut menunjukkan bahwa + + = 90° atau 2α + = 90°, maka .

Menjawab:

8. Di tengah antara dua cermin datar yang sejajar satu sama lain, sebuah titik ditempatkan. Jika sumber mulai bergerak dalam arah tegak lurus terhadap bidang cermin dengan kecepatan 2 m/s, maka bayangan imajiner pertama dari sumber di cermin akan bergerak relatif satu sama lain dengan kecepatan:

1) 0 m/s 2) 1 m/s 3) 2 m/s 4) 4 m/s 5) 8 m/s

Keputusan:

https://pandia.ru/text/78/506/images/image666.gif" width="170" height="24 src=">.

Menjawab:

9. Sudut pembatas refleksi internal total pada antarmuka antara intan dan nitrogen cair adalah 30°. Indeks bias mutlak berlian adalah 2,4. Berapa kali lebih cepat kecepatan cahaya dalam ruang hampa daripada kecepatan cahaya dalam nitrogen cair?

1) 1,2 kali 2) 2 kali 3) 2,1 kali 4) 2,4 kali 5) 4,8 kali

Diberikan:	Keputusan:
	Hukum pembiasan: atau untuk pemantulan internal total: ; n 1 = 2,4;
dengan/υ2 – ?

n 2 = n 1sinαpr = 1,2..gif" width="100" height="49 src=">.

Menjawab:

10. Dua lensa - lensa divergen dengan panjang fokus 4 cm dan lensa pengumpul dengan panjang fokus 9 cm terletak sedemikian rupa sehingga sumbu optik utamanya bertepatan. Pada jarak berapa satu sama lain lensa harus ditempatkan sehingga seberkas sinar sejajar dengan sumbu optik utama, melewati kedua lensa, akan tetap sejajar?

1) 4 cm 2) 5 cm 3) 9 cm cm 5) Pada jarak berapa pun, sinar-sinar tidak akan sejajar.

Keputusan:

d = F 2 – F 1 = 5 (cm).

Diberikan:

sebuah= 10 cm

n st = 1,51

Keputusan:

;

https://pandia.ru/text/78/506/images/image678.gif" width="87" height="51 src=">.gif" width="131" height="48">(m)

Menjawab:b= 0,16 m

2. (7.8.3). Di bagian bawah penangas kaca terdapat sebuah cermin, diatasnya dituangkan lapisan air setinggi 20 cm, sebuah lampu digantung di udara pada ketinggian 30 cm di atas permukaan air. Pada jarak berapa dari permukaan air seorang pengamat yang melihat ke dalam air akan melihat bayangan lampu di cermin? Indeks bias air adalah 1,33. Nyatakan hasilnya dalam satuan SI dan bulatkan ke persepuluhan.

Diberikan: h 1 = 20 cm h 2 = 30 cm n = 1,33	Keputusan:
	S` – gambar maya; (1); (2); (3) a, b kecil

https://pandia.ru/text/78/506/images/image691.gif" width="127" height="83 src=">;

Diberikan:

OC= 4 m

S 1S 2 = 1 mm

L 1 = L 2 = OS

Keputusan:

D= k l - kondisi maksimum

D= L 2 – L 1;

pada 1 – ?

https://pandia.ru/text/78/506/images/image697.gif" width="284" height="29 src=">

2(OS)D = 2 inggrisd, karena itu ; ; aku = OS;

Diberikan:

F= 0,15 m

f= 4,65 m

S= 4,32 cm2

Keputusan:

; ; S` = G 2 S

S- platform transparansi

; ;

S` – ?

S` \u003d 302 × 4,32 \u003d 3888 (cm2) » 0,39 (m2)

Menjawab: S` = 0,39 m2

5. (7.8.28). Tentukan faktor perbesaran bayangan subjek AB diberikan oleh lensa divergen tipis dengan panjang fokus F. Bulatkan hasilnya ke perseratus terdekat.

Diberikan:	Keputusan:
; d 1 = 2F;
G – ?

https://pandia.ru/text/78/506/images/image708.gif" width="111" height="52 src=">; d 2 = F;

https://pandia.ru/text/78/506/images/image710.gif" width="196 height=52" height="52">

aku = d 1 – d 2 = F; https://pandia.ru/text/78/506/images/image712.gif" width="131" height="48 src=">

Menjawab: G = 0,17

OPSI #10

struktur atom dan nukleus. elemen teori relativitas

Bagian A

1. Tentukan tegangan tunda yang diperlukan untuk menghentikan emisi elektron dari fotokatoda jika radiasi dengan panjang gelombang 0,4 m jatuh pada permukaannya, dan batas merah efek fotolistrik adalah 0,67 m. Konstanta Planck 6,63×10-34 J×s, kecepatan cahaya dalam ruang hampa 3×108 m/s. Berikan jawaban Anda dalam satuan SI dan bulatkan ke ratusan terdekat.

https://pandia.ru/text/78/506/images/image716.gif" width="494" height="84 src=">

Menjawab: kamu h = 1,25 V

2. Berapa massa foton sinar-X dengan panjang gelombang 2,5 × 10-10 m?

1) 0 kg 2) 3,8×10-33 kg 3) 6,6×10-32 kg 4) 8,8×10-31 kg 5) 1,6×10-19 kg

Diberikan: l = 2,5×10-10 m	Keputusan: Energi foton: ; energi dan massa dihubungkan oleh:

ε = mc 2. Kemudian ; dari sini (kg).

Menjawab:

3. Seberkas sinar ultraviolet dengan panjang gelombang 1 × 10-7 m memberikan energi 10-6 J ke permukaan logam dalam 1 detik Tentukan kekuatan arus foto yang dihasilkan jika efek fotolistrik disebabkan oleh 1% foton datang .

1) 5×10-10 A 2) 6×10-14 A 3) 7×10-10 A 4) 8×10-10 A 5) 5×10-9 A

Diberikan: D t= 1 detik W= 10-6 J N 2 = 0,01N 1

Keputusan: W = ε N 1, , dimana W adalah energi semua foton dalam berkas, N 1 adalah jumlah foton dalam berkas, adalah energi satu foton; ; N 2 = 0,01N 1; (TETAPI).

Dengan kejadian tegak lurus (normal) berkas cahaya monokromatik paralel pada kisi difraksi pada layar pada bidang fokus lensa konvergen, yang terletak sejajar dengan kisi difraksi, pola distribusi iluminasi yang tidak homogen dari berbagai bagian layar ( pola difraksi) diamati.

Utama maksimum pola difraksi ini memenuhi kondisi berikut:

di mana n adalah orde maksimum difraksi utama, d - konstanta (periode) kisi difraksi, λ adalah panjang gelombang cahaya monokromatik,n- sudut antara normal ke kisi difraksi dan arah ke maksimum difraksi utama n th memesan.

Konstanta (periode) kisi difraksi dengan panjang aku

dimana N - jumlah celah (guratan) per bagian kisi difraksi dengan panjang I.

Seiring dengan panjang gelombangfrekuensi yang sering digunakan v ombak.

Untuk gelombang elektromagnetik (cahaya) dalam ruang hampa

di mana c \u003d 3 * 10 8 m / s - kecepatan perambatan cahaya dalam ruang hampa.

Mari kita pilih dari rumus (1) rumus yang paling sulit ditentukan secara matematis untuk orde maksima difraksi utama:

di mana menunjukkan bagian bilangan bulat angka d*sin(φ/λ).

Analog formula yang tidak ditentukan (4, a, b) tanpa simbol [...] di bagian kanan mengandung potensi bahaya menggantikan operasi alokasi berbasis fisik bagian bilangan bulat dari angka dengan operasi pembulatan angka d*sin(φ/λ) ke nilai integer menurut aturan matematika formal.

Kecenderungan bawah sadar (jejak salah) untuk menggantikan operasi mengekstraksi bagian bilangan bulat dari angka d*sin(φ/λ) operasi pembulatan

angka ini menjadi nilai integer menurut aturan matematika bahkan lebih ditingkatkan ketika datang untuk menguji tugas tipe B untuk menentukan orde maksima difraksi utama.

Dalam setiap tugas pengujian tipe B, nilai numerik dari besaran fisik yang diperlukandengan persetujuandibulatkan ke nilai integer. Namun, dalam literatur matematika tidak ada aturan yang seragam untuk pembulatan angka.

Dalam buku referensi V. A. Gusev, A. G. Mordkovich tentang matematika untuk siswa dan buku teks Belarusia L. A. Latotin, V. Ya. Chebotarevskii tentang matematika untuk kelas IV, pada dasarnya diberikan dua aturan yang sama untuk pembulatan angka. Di dalam mereka dirumuskan sebagai berikut: "Ketika membulatkan pecahan desimal ke beberapa digit, semua digit yang mengikuti digit ini diganti dengan nol, dan jika mereka berada setelah titik desimal, maka mereka dibuang. Jika digit pertama setelah digit ini adalah lebih besar dari atau sama dengan lima, maka sisa angka terakhir bertambah 1. Jika angka pertama setelah angka ini kurang dari 5, maka sisa angka terakhir tidak diubah.

Dalam buku referensi M. Ya. Vygodsky tentang matematika dasar, yang telah melewati edisi dua puluh tujuh (!), tertulis (hal. 74): "Aturan 3. Jika angka 5 dibuang, dan tidak ada angka penting di belakangnya, kemudian dilakukan pembulatan ke bilangan genap terdekat, yaitu angka terakhir yang disimpan tetap tidak berubah jika genap, dan dikuatkan (bertambah 1) jika ganjil."

Mengingat adanya berbagai aturan pembulatan bilangan, maka aturan pembulatan bilangan desimal harus dirumuskan secara tegas dalam “Petunjuk untuk Siswa” yang dilampirkan pada tugas-tugas pengujian terpusat dalam fisika. Proposal ini memperoleh relevansi tambahan, karena tidak hanya warga Belarus dan Rusia, tetapi juga negara lain memasuki universitas Belarusia dan menjalani tes wajib, dan tidak diketahui aturan pembulatan apa yang mereka gunakan ketika belajar di negara mereka.

Dalam semua kasus, angka desimal akan dibulatkan menurut aturan, diberikan dalam , .

Setelah penyimpangan yang dipaksakan, mari kita kembali ke diskusi tentang masalah fisik yang sedang dipertimbangkan.

Dengan memperhitungkan nol ( n= 0) dari maksimum utama dan susunan simetris dari maksimum utama yang tersisa relatif terhadapnya, jumlah total maksimum utama yang diamati dari kisi difraksi dihitung dengan rumus:

Jika jarak dari kisi difraksi ke layar di mana pola difraksi diamati dilambangkan dengan H, maka koordinat maksimum difraksi utama n urutan saat menghitung dari nol maksimum sama dengan

Jika maka (radian) dan

Masalah pada topik yang sedang dipertimbangkan sering ditawarkan pada tes dalam fisika.

Mari kita mulai ulasan dengan ulasan tes Rusia yang digunakan oleh universitas Belarusia pada tahap awal, ketika pengujian di Belarus adalah opsional dan dilakukan oleh lembaga pendidikan individu dengan risiko dan risiko mereka sendiri sebagai alternatif dari bentuk tertulis dan lisan individu yang biasa dari ujian masuk.

Tes #7

A32. Orde tertinggi dari spektrum yang dapat diamati pada difraksi cahaya dengan panjang gelombang λ pada kisi difraksi dengan periode d=3.5λ sama dengan

1) 4; 2) 7; 3) 2; 4) 8; 5) 3.

Keputusan

monokromatiktidak ada cahaya spektrum keluar dari pertanyaan. Dalam kondisi masalah, kita harus berbicara tentang difraksi utama maksimum orde tertinggi untuk kejadian tegak lurus cahaya monokromatik pada kisi difraksi.

Menurut rumus (4, b)

Dari kondisi yang tidak ditentukan

pada himpunan bilangan bulat, setelah pembulatan kita dapatkann maks=4.

Hanya karena ketidakcocokan bagian bilangan bulat dari nomor d/λ dengan nilai bulat bulatnya, solusi yang benar adalah ( n maks=3) berbeda dari salah (nmax=4) pada tingkat tes.

Miniatur yang luar biasa, terlepas dari kekurangan kata-katanya, dengan jejak palsu yang disesuaikan dengan baik untuk ketiga versi pembulatan angka!

A18. Jika konstanta kisi difraksi d= 2 m, maka untuk cahaya putih yang biasanya datang pada kisi adalah 400 nm<λ < 700 нм наибольший полностью наблюдаемый порядок спектра равен

1)1; 2)2; 3)3; 4)4; 5)5.

Keputusan

Jelas bahwa n cn \u003d mnt (n 1maks, n 2maks)

Menurut rumus (4, b)

Pembulatan angka d/λ ke nilai integer sesuai dengan aturan - , kita mendapatkan:

Karena kenyataan bahwa bagian bilangan bulat dari bilangan h/λ2 berbeda dari nilai bulat bulatnya, tugas ini memungkinkan Anda untuk secara objektif mengidentifikasi solusi yang tepat(n cn = 2) dari salah ( n cn = 3). Masalah besar dengan satu jejak palsu!

Tes CT 2002 No. 3

PADA 5. Tentukan orde tertinggi spektrum untuk garis kuning Na (λ = 589 nm) jika konstanta kisi difraksi adalah d = 2 m.

Keputusan

Tugas dirumuskan secara ilmiah secara tidak benar. Pertama, saat menerangi kisi difraksimonokromatikcahaya, seperti disebutkan di atas, tidak ada pertanyaan tentang spektrum (spektra). Dalam kondisi masalah, kita harus berbicara tentang urutan tertinggi maksimum difraksi utama.

Kedua, dalam kondisi tugas harus ditunjukkan bahwa cahaya jatuh secara normal (tegak lurus) pada kisi difraksi, karena hanya kasus khusus ini yang dipertimbangkan dalam kursus fisika di lembaga pendidikan menengah. Tidak mungkin untuk menganggap batasan ini tersirat secara default: dalam pengujian, semua batasan harus ditentukan jelas! Tugas tes harus mandiri, tugas yang benar secara ilmiah.

Angka 3.4, dibulatkan ke nilai integer sesuai dengan aturan aritmatika - juga memberikan 3. Tepat oleh karena itu, tugas ini harus diakui sebagai sederhana dan, pada umumnya, tidak berhasil, karena pada tingkat pengujian tidak memungkinkan seseorang untuk secara objektif membedakan solusi yang benar, ditentukan oleh bagian bilangan bulat dari nomor 3.4, dari solusi yang salah, ditentukan dengan nilai bulat bulat dari angka 3.4. Perbedaannya terungkap hanya dengan penjelasan rinci tentang jalannya solusi, yang dilakukan dalam artikel ini.

Tambahan 1. Selesaikan masalah di atas dengan mengganti kondisinya d=2 m sampai d= 1,6 m. Menjawab: nmax = 2.

Tes CT 2002 4

PADA 5. Cahaya dari lampu pelepasan gas diarahkan ke kisi difraksi. Spektrum difraksi radiasi lampu diperoleh pada layar. Garis dengan panjang gelombang λ 1 = 510 nm pada spektrum orde keempat berimpit dengan garis panjang gelombang 2 dalam spektrum orde ketiga. Apa yang sama dengan 2(dalam [nm])?

Keputusan

Dalam masalah ini, yang menjadi perhatian utama bukanlah pemecahan masalah, melainkan perumusan syarat-syaratnya.

Ketika diterangi oleh kisi difraksinon-monokromatik lampu( 1 , 2) lumayan wajar untuk berbicara (menulis) tentang spektrum difraksi, yang, pada prinsipnya, tidak ada ketika kisi difraksi diterangimonokromatik lampu.

Kondisi tugas harus menunjukkan bahwa cahaya dari lampu pelepasan gas jatuh secara normal pada kisi difraksi.

Selain itu, gaya filologis kalimat ketiga dalam penugasan seharusnya diubah. Memotong garis pergantian pendengaran dengan panjang gelombang λ "" , itu bisa diganti dengan "garis yang sesuai dengan radiasi panjang gelombang λ "" atau, lebih ringkasnya, "garis yang sesuai dengan panjang gelombang λ "" .

Formulasi tes harus benar secara ilmiah dan sempurna secara literer. Tes dirumuskan dengan cara yang sama sekali berbeda dari tugas penelitian dan Olimpiade! Dalam tes, semuanya harus akurat, spesifik, tidak ambigu.

Dengan mempertimbangkan klarifikasi kondisi tugas di atas, kami memiliki:

Karena sesuai dengan kondisi penugasan kemudian

Tes CT 2002 No. 5

PADA 5. Tentukan orde maksimum difraksi tertinggi untuk garis natrium kuning dengan panjang gelombang 5,89·10 -7 m, jika periode kisi difraksi adalah 5 m.

Keputusan

Dibandingkan dengan tugas PADA 5 dari tes No. 3 TsT 2002, tugas ini dirumuskan lebih tepat, namun, dalam kondisi tugas, kita seharusnya tidak berbicara tentang "difraksi maksimum", tetapi tentang " difraksi utama maksimum".

Sebaik utama maxima difraksi, selalu ada juga sekunder puncak difraksi. Tanpa menjelaskan nuansa ini dalam kursus fisika sekolah, terlebih lagi perlu untuk secara ketat mengamati terminologi ilmiah yang mapan dan hanya berbicara tentang maksima difraksi utama.

Selain itu, harus ditunjukkan bahwa cahaya jatuh secara normal pada kisi difraksi.

Dengan klarifikasi di atas

Dari kondisi yang tidak ditentukan

menurut aturan pembulatan matematika dari angka 8,49 ke nilai integer, kita kembali mendapatkan 8. Oleh karena itu, tugas ini, seperti yang sebelumnya, harus dianggap tidak berhasil.

Tambahan 2. Selesaikan masalah di atas, ganti kondisinya d \u003d 5 mikron per (1 \u003d A mikron. Jawaban:nmax=6.)

Manfaat RIKZ 2003 Tes No. 6

PADA 5. Jika maksimum difraksi kedua berada pada jarak 5 cm dari pusat layar, maka dengan bertambahnya jarak dari kisi difraksi ke layar sebesar 20%, maksimum difraksi ini akan berada pada jarak ... cm .

Keputusan

Kondisi tugas dirumuskan dengan tidak memuaskan: alih-alih "difraksi maksimum" harus "maksimum difraksi utama", alih-alih "dari tengah layar" - "dari nol maksimum difraksi utama".

Seperti dapat dilihat dari gambar yang diberikan,

Dari sini

Manfaat RIKZ 2003 Tes No. 7

PADA 5. Tentukan orde tertinggi spektrum pada kisi difraksi yang memiliki 500 garis per 1 mm jika disinari dengan cahaya dengan panjang gelombang 720 nm.

Keputusan

Kondisi tugas dirumuskan sangat tidak berhasil dalam istilah ilmiah (lihat klarifikasi tugas No. 3 dan 5 dari CT 2002).

Ada juga keluhan tentang gaya filologis dari rumusan tugas. Alih-alih frasa "dalam kisi difraksi" seseorang seharusnya menggunakan frasa "dari kisi difraksi", dan alih-alih "cahaya dengan panjang gelombang" - "cahaya yang panjang gelombangnya". Panjang gelombang bukanlah beban bagi gelombang, melainkan karakteristik utamanya.

Tunduk pada klarifikasi

Dengan ketiga aturan di atas untuk pembulatan angka, pembulatan angka 2,78 ke nilai integer menghasilkan 3.

Fakta terakhir, bahkan dengan semua kekurangan dalam perumusan kondisi tugas, membuatnya menarik, karena memungkinkan Anda untuk membedakan yang benar pada tingkat pengujian (nmax=2) dan salah (nmax=3) solusi.

Banyak tugas tentang topik yang sedang dipertimbangkan terkandung dalam CT 2005.

Dalam kondisi semua tugas ini (B1), perlu untuk menambahkan kata kunci "utama" sebelum frasa "difraksi maksimum" (lihat komentar untuk tugas B5 dari CT 2002, Tes No. 5).

Sayangnya, di semua varian tes B1 dari CT 2005, nilai numeriknya d(l,N) dan λ dipilih dengan buruk dan selalu diberikan dalam pecahan

jumlah "persepuluh" kurang dari 5, yang tidak memungkinkan membedakan operasi ekstraksi bagian bilangan bulat dari pecahan (solusi yang benar) dari operasi pembulatan pecahan ke nilai bilangan bulat (jejak salah) pada tingkat pengujian. Keadaan ini menimbulkan keraguan pada kelayakan menggunakan tugas-tugas ini untuk tes objektif pengetahuan pelamar tentang topik yang sedang dipertimbangkan.

Tampaknya penyusun tes terbawa, secara kiasan, dengan menyiapkan berbagai "hiasan untuk hidangan", tanpa berpikir untuk meningkatkan kualitas komponen utama "hidangan" - pemilihan nilai numerik d(l,N) dan λ untuk menambah jumlah "persepuluh" dalam pecahan d/ =l/(N* λ).

TT 2005 Opsi 4

DALAM 1. Pada kisi difraksi, periodenyad1\u003d 1,2 m, berkas cahaya monokromatik yang biasanya paralel jatuh dengan panjang gelombang λ = 500nm Jika diganti dengan kisi yang periodenyad2\u003d 2,2 m, maka jumlah maxima akan bertambah ... .

Keputusan

Alih-alih "cahaya dengan panjang gelombang λ"" membutuhkan "panjang gelombang cahaya" λ "" . Gaya, gaya, dan lebih banyak gaya!

Sebagai

kemudian, dengan mempertimbangkan fakta bahwa X adalah konstanta, a d 2 >di,

Menurut rumus (4, b)

Karena itu, Tidak. maks=2(4-2)=4

Saat membulatkan angka 2.4 dan 4.4 ke nilai integer, kami juga mendapatkan masing-masing 2 dan 4. Untuk alasan ini, tugas ini harus dianggap sederhana dan bahkan tidak berhasil.

Tambahan 3. Selesaikan masalah di atas dengan mengganti kondisinya λ = 500 nm aktif λ =433 nm (garis biru dalam spektrum hidrogen).

Jawaban: N total. maksimal=6

TT 2005 Opsi 6

DALAM 1. Pada kisi difraksi dengan periode d= 2 m datang berkas cahaya monokromatik yang biasanya sejajar dengan panjang gelombang λ =750nm. Banyaknya maxima yang dapat diamati dalam suatu sudut sebuah\u003d 60 °, garis bagi yang tegak lurus terhadap bidang kisi, adalah ... .

Keputusan

Ungkapan "cahaya dengan panjang gelombang λ " telah dibahas di atas dalam TT 2005 Opsi 4.

Kalimat kedua dalam kondisi tugas ini dapat disederhanakan dan ditulis sebagai berikut: "Jumlah maksima utama yang diamati dalam sudut a = 60 °" dan selanjutnya dalam teks tugas asli.

Jelas bahwa

Menurut rumus (4, a)

Menurut rumus (5, a)

Tugas ini, seperti yang sebelumnya, tidak memungkinkan secara obyektif menentukan tingkat pemahaman topik yang sedang dibahas oleh pelamar.

Tambahan 4. Selesaikan tugas di atas, ganti kondisinya λ = 750 nm aktif λ = 589 nm (garis kuning pada spektrum natrium). Jawaban: N o6sh \u003d 3.

TT 2005 Opsi 7

DALAM 1. pada kisi difraksi denganN 1- 400 pukulan per aku\u003d 1 mm, seberkas cahaya monokromatik paralel jatuh dengan panjang gelombang λ = 400nm Jika diganti dengan kisi yang memilikiN 2=800 pukulan per aku\u003d 1 mm, maka jumlah maksima difraksi akan berkurang ... .

Keputusan

Kami menghilangkan diskusi tentang ketidakakuratan dalam perumusan tugas, karena mereka sama dengan tugas sebelumnya.

Dari rumus (4, b), (5, b) berikut ini:

(α) pada kisi difraksi, panjang gelombangnya (λ), kisi (d), sudut difraksi (φ) dan orde spektrum (k). Dalam rumus ini, hasil kali periode kisi dan selisih antara difraksi dan sudut datang disamakan dengan produk orde spektrum dengan cahaya monokromatik: d*(sin(φ)-sin(α)) = k* .

Nyatakan orde spektrum dari rumus yang diberikan pada langkah pertama. Akibatnya, Anda harus mendapatkan kesetaraan, di sisi kiri di mana nilai yang diinginkan akan tetap ada, dan di sisi kanan akan ada rasio produk periode kisi dan perbedaan antara sinus dari dua sudut yang diketahui ke panjang gelombang cahaya: k = d * (sin (φ) -sin (α)) /λ.

Karena periode kisi, panjang gelombang, dan sudut datang dalam rumus yang dihasilkan adalah konstanta, orde spektrum hanya bergantung pada sudut difraksi. Dalam rumus, itu dinyatakan melalui sinus dan dalam pembilang rumus. Dari sini dapat disimpulkan bahwa semakin besar sinus sudut ini, semakin tinggi orde spektrumnya. Nilai maksimum yang dapat diambil oleh sinus adalah satu, jadi ganti saja sin(φ) dengan satu dalam rumus: k = d*(1-sin(α))/λ. Ini adalah rumus akhir untuk menghitung nilai maksimum orde spektrum difraksi.

Substitusikan nilai numerik dari kondisi masalah dan hitung nilai spesifik dari karakteristik spektrum difraksi yang diinginkan. Pada kondisi awal dapat dikatakan bahwa cahaya yang datang pada kisi difraksi tersusun dari beberapa bayangan dengan panjang gelombang yang berbeda. Dalam hal ini, gunakan salah satu yang memiliki nilai terendah dalam perhitungan. Nilai ini ada dalam pembilang rumus, sehingga nilai periode spektrum terbesar akan diperoleh pada nilai panjang gelombang terkecil.

Gelombang cahaya menyimpang dari jalur bujursangkarnya ketika melewati lubang kecil atau melewati rintangan kecil. Fenomena ini terjadi ketika ukuran rintangan atau lubang sebanding dengan panjang gelombang dan disebut difraksi. Tugas menentukan sudut defleksi cahaya harus diselesaikan paling sering dalam kaitannya dengan kisi-kisi difraksi - permukaan di mana area transparan dan buram dengan ukuran yang sama bergantian.

Petunjuk

Cari tahu periode (d) kisi difraksi - ini adalah nama lebar total satu transparan (a) dan satu buram (b) dari pitanya: d \u003d a + b. Pasangan ini biasanya disebut satu guratan kisi, dan dalam jumlah guratan pada . Misalnya, difraksi mungkin berisi 500 pukulan per 1 mm, dan kemudian d = 1/500.

Untuk perhitungan, sudut (α) di mana cahaya memasuki kisi difraksi penting. Ini diukur dari normal ke permukaan kisi, dan sinus sudut ini terlibat dalam rumus. Jika pada kondisi awal masalah dikatakan bahwa cahaya jatuh sepanjang garis normal (α=0), nilai ini dapat diabaikan, karena sin(0°)=0.

Tentukan panjang gelombang (λ) pada kisi difraksi cahaya. Ini adalah salah satu karakteristik terpenting yang menentukan sudut difraksi. Sinar matahari normal mengandung seluruh spektrum panjang gelombang, tetapi dalam masalah teoretis dan pekerjaan laboratorium, sebagai aturan, kita berbicara tentang bagian titik spektrum - tentang cahaya "monokromatik". Wilayah yang terlihat sesuai dengan panjang dari sekitar 380 hingga 740 nanometer. Misalnya, salah satu warna hijau memiliki panjang gelombang 550nm (λ=550).