Задание 14 ЕГЭ по физике

Question

Параллельный пучок монохроматического света с длиной волны $500$ нм освещает дифракционную решетку, которая имеет $800$ штрихов на $1$ мм своей длины. Угол между пучком света и решеткой равен $90^\circ$. Сразу за дифракционной решеткой стоит тонкая собирающая линза, которая расположена вплотную к решетке. За решеткой расположен экран на расстоянии, равном фокусному расстоянию линзы, плоскость экрана параллельна плоскости решетки. Выберите все верные утверждения, если на экране наблюдается дифракционная картина.
1) Максимальный порядок наблюдаемых максимумов равен $2$.
2) Если уменьшить длину волны падающего света, то максимальный порядок наблюдаемых дифракционных максимумов может как увеличиться, так и остаться прежним.
3) Если увеличить длину волны падающего света, то расстояние между нулевым и первым дифракционными максимумами увеличится.
4) Если заменить дифракционную решетку на другую, с меньшим периодом, то угол, под которым будет наблюдаться первый максимум, уменьшится.
5) Если заменить линзу на другую, с большим фокусным расстоянием, и расположить экран так, чтобы расстояние от линзы до экрана по прежнему было равно фокусному расстоянию линзы, то расстояние на экране между нулевым и первым дифракционными максимумами не изменится.

Accepted Answer

1) Условие главного дифракционного максимума:
$d\sin\varphi=\lambda k\Rightarrow\sin\varphi=\frac{\lambda k}{d}<1, d=\frac{l}{N}\Rightarrow\frac{\lambda kN}{l}<1\Rightarrow k<\frac{l}{\lambda N}\ k<\frac{10^{-3}}{50p\cdot 10^{-9}\cdot 800}=2,5\Rightarrow k_{max}=2$ Утверждение верно
2) $\uparrow k<\frac{l}{\downarrow\lambda N}$ - верно
3) $d\sin\varphi\uparrow=\uparrow\lambda k\Rightarrow$ расстояние тоже увеличится - верно
4) $\downarrow d\sin\varphi\uparrow=\lambda k$ - неверно
5) Углы максимумов меняться не будут, будет меняться только расстояние от источника, до изображения
Следовательно, будет увеличиваться расстояние между максимумами - неверно
Ответ: 123
https://youtu.be/B62vtwJKK5Q

Задание 14 ЕГЭ по физике

Оптика