Задание 23 ЕГЭ, физика: Оптика

ЕГЭ ФизикаЗадание 233.6.11 Дифракция света. Дифракционная решётка

На дифракционную решетку, имеющую период 5·10–6 м, падает нормально параллельный пучок зеленого света с длиной волны 5,3·10–7 м. Дифракционный максимум какого максимального порядка можно наблюдать при помощи этой дифракционной решетки?

В подтеме 58 задач
Разбор
Главная идея: Максимальный порядок дифракции определяется условием sin⁡α≤1\sin \alpha \leq 1, что ограничивает отношение периода решетки к длине волны.

Для дифракционной решетки основное условие возникновения максимумов интенсивности записывается так:

dsin⁡α=kλd \sin \alpha = k \lambda

где dd — период решетки, α\alpha — угол дифракции, kk — порядок максимума, λ\lambda — длина волны света.

Из этого условия выражаем синус угла:

sin⁡α=kλd\sin \alpha = \frac{k \lambda}{d}

Основное ограничение: синус угла не может превышать единицу, так что:

sin⁡α≤1\sin \alpha \leq 1

Это означает:

kλd≤1\frac{k \lambda}{d} \leq 1

Отсюда находим максимальный порядок:

kmax⁡≤dλk_{\max} \leq \frac{d}{\lambda}

Подставляем числовые значения:

kmax⁡=5×10−65,3×10−7=50,53≈9,43k_{\max} = \frac{5 \times 10^{-6}}{5,3 \times 10^{-7}} = \frac{5}{0,53} \approx 9,43

Поскольку порядок максимума — целое число, берем наибольшее целое значение, не превышающее 9,43:

kmax⁡=9k_{\max} = 9

Типичные ошибки

  • Забыли, что синус не может быть больше 1, и пытались использовать полученное значение 9,43 как ответ
  • Ошибка в расчете: неправильно разделили числа или перепутали степени десяти
  • Не учли, что порядок — целое число, и округлили вверх вместо округления вниз
Непонятно?

Похожие задачи