Fysik

Lys, bølgelængder - hjælp!

09. maj 2011 af Technology (Slettet) - Niveau: A-niveau

 Lys med bølgelængden 550 nm sendes ind mod et gitter der står vinkelret på strålens retning. På en skærm i afstanden 1,35 m fra gitteret ses 0. og 1. ordens lyspletterne
0,55 m fra hinanden.

a) Find  afbøjningsvinklen for 1. orden og beregn gitterkonstanten.
sinθ=(n•λ)/d

Er det den formel man skal bruge? hvad er d i dette tilfælde?

b)Hvor mange streger er der pr. mm. i det anvendte gitter
jeg mener at 1/streger/mm = d, skal man så bytte rundt for at få streger/mm?

c) Beregn afbøjningsvinklen for 2. orden.

her skal jeg bare indsætte 2 istedet for n?

sinθ=(2•λ)/d

d) Hvor mange ordner vil man kunne se på skærmen i den anvendte opstilling.

er helt lost, hjælp venligst, jeg beder ikke om resultater, men nærmere formler og vejledning!

Tusinde tak!

Poul.


Brugbart svar (1)

Svar #1
09. maj 2011 af Andersen11 (Slettet)

a) d er gitterkonstanten, som skal bestemmes ud fra oplysningerne. Benyt oplysningerne til at bestemme afbøgningsvinklen θ for 1. orden. Det er simpel trekantgeometri. Lav en tegning.


Svar #2
09. maj 2011 af Technology (Slettet)

Andersen, du har været mig en stor hjælp i andre tråde, men er der ikke en konkret formel for gitterkonstanten?


Brugbart svar (1)

Svar #3
09. maj 2011 af Andersen11 (Slettet)

#2

Du skal jo netop benytte gitterligningen, som du selv har skrevet den under dit spm a). Men for at beregne gitterkonstanten d, skal du først beregne afbøjningsvinklen θ . Benyt, at pletten for 1. orden er afbøjet stykket 0,55m i afstanden 1,35m fra gitteret. Deraf kan afbøjningsvinklen θ beregnes, og endelig kan det så indsættes i gitterligningen til beregning af d, idet

d = n·λ/sin(θ)


Brugbart svar (1)

Svar #4
09. maj 2011 af mathon

a)

                sin(θn) = tan(θn)·cos(θn) = tan(θn) / √(1+tan2n)) = (xn/L) / √(1+(xn/L)2)  = xn / √(L2+xn2)
som i anvendelse giver
 

                sin(θ1) = (0,55 m) / √((1,35 m)2+(0,55 m)2) = 0,377297

                θ1 = sin-1(0,377297) = 22,2º

                d = 1·λ / sin(θ1) = (550 nm) / 0,377297 = 1457,7 nm = 0,0014577 mm


Brugbart svar (1)

Svar #5
09. maj 2011 af mathon

se

Vedhæftet fil:gitter_illustration.doc

Svar #6
09. maj 2011 af Technology (Slettet)

Tusinde tak til jer begge !

Alt vel fremover!


Svar #7
09. maj 2011 af Technology (Slettet)

b)Hvor mange streger er der pr. mm. i det anvendte gitter
 skal jeg så dividere (0,55m·1000) med 0,014577 mm for at få streger pr mm?
og den sidste, skal jeg da isolere n i formlen sinθ=(2•λ)/d?

pfht.


Brugbart svar (0)

Svar #8
09. maj 2011 af Andersen11 (Slettet)

#7

Du skal først finde gitterkonstanten d, se evt. #4. Antallet af streger pr mm er 1/d , udtrykt i mm-1 .

I den sidste (spm d)) bemærker man, at sin(θ) højst kan blive 1. Forat finde den største orden nmax, som man vil kunne se, skal man derfor løse ligningen

1 = nmax·λ/d , dvs

nmax = d/λ

der rundes nedad til et heltal.


Brugbart svar (0)

Svar #9
09. maj 2011 af mathon

         d = 0,0014577 mm

antal streger pr. mm
                                             (1 mm) / (0,0014577 mm/stk) ≈ 686 stk


Svar #10
09. maj 2011 af Technology (Slettet)

Aha det var der det skulle bruges! Tusinde tak!


Brugbart svar (0)

Svar #11
09. maj 2011 af mathon

d)
         Hvor mange ordner vil man kunne se på skærmen i den anvendte opstilling.

         nmax = [d / λ] = [(1457,7 nm) / (550 nm)] = 2                                 [x] betyder helværdien af x

  dvs
             0., 1. og 2. orden


Skriv et svar til: Lys, bølgelængder - hjælp!

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.