Решение: Дифракция в прозрачной жидкости
В прозрачном сосуде с водой находится дифракционная решётка, которая освещается параллельным пучком монохроматического света, падающим на решётку перпендикулярно её поверхности через боковую стенку сосуда. Как изменятся частота световой волны, падающей на решётку, и угол между падающим лучом и направлением на второй дифракционный максимум, если воду заменить прозрачной жидкостью с меньшим показателем преломления?
Решение по шагам
5 шаговПри переходе света из одной прозрачной среды в другую частота световой волны не изменяется: её задаёт источник.
$$f = \text{const}$$Длина волны в жидкости определяется выражением:
$$\lambda = \dfrac{c}{nf}$$При уменьшении показателя преломления $n$ длина волны в жидкости увеличивается.
$$n \downarrow \Rightarrow \lambda \uparrow$$Для второго дифракционного максимума выполняется условие:
$$d\sin\theta_2 = 2\lambda$$Поскольку период решётки не изменяется, увеличение длины волны приводит к увеличению угла $\theta_2$. Поэтому для частоты выбираем 3, а для угла — 1.
$$\lambda \uparrow \Rightarrow \theta_2 \uparrow$$Где здесь ошибаются
Считать, что при переходе в другую среду изменяется частота света.
Забыть, что длина волны в среде зависит от показателя преломления.
Перепутать влияние увеличения длины волны на угол дифракции.