Добро пожаловать в наш урок, где мы будем решать задачу о дифракции на решетке!
Для начала, давайте разберемся, что такое дифракционная решетка. Дифракционная решетка представляет собой оптическое устройство, состоящее из большого числа узких и параллельных щелей, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. Когда на решетку падает свет, происходит интерференция и возникают световые полосы.
Теперь перейдем к самой задаче. У нас имеется дифракционная решетка, на которую нормально падает монохроматический свет с длиной волны 450 нм. Нам нужно определить угол, под которым наблюдается четвертый максимум.
Для решения этой задачи, нам необходимо знать период решетки (d) и порядок имеющегося максимума (n).
Период решетки (d) – это расстояние между соседними щелями на дифракционной решетке, в нашем случае d = 3,6 мкм = 3,6 * 10^-6 м.
Порядок максимума (n) – определяет, какой по счету максимум мы наблюдаем. В данной задаче нам нужно найти четвертый максимум, поэтому n = 4.
У нас имеется нормальный падающий свет, что означает, что луч света падает перпендикулярно к решетке. В таком случае, между максимумами соседних порядков существует связь, которая называется основным условием дифракции:
d * sin(θ) = n * λ,
где θ – угол дифракции, λ – длина волны света.
Мы хотим найти угол дифракции (θ). Для этого нам нужно перенести синус на одну сторону уравнения, а все остальное на другую:
sin(θ) = (n * λ) / d.
Теперь мы можем вставить значения в формулу и рассчитать угол дифракции:
sin(θ) = (4 * 450 * 10^-9 м) / (3,6 * 10^-6 м).
Давайте теперь рассчитаем это значение:
sin(θ) = 0,5.
Теперь нам нужно найти угол (θ) из этого значения синуса. Для этого мы воспользуемся обратной функцией sin - arcsin:
θ = arcsin(0,5).
Арксинус 0,5 примерно равен 30 градусам.
Таким образом, угол дифракции (θ), под которым наблюдается четвертый максимум на дифракционной решетке, при нормальном падении монохроматического света с длиной волны 450 нм и периодом решетки 3,6 мкм, равен 30 градусам.
На этом наш урок по решению задачи о дифракции на решетке завершается. Надеюсь, что она была понятна и полезна для вас! Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их.
Для решения данной задачи нужно использовать закон Дальтона, который гласит, что сумма частных давлений каждого компонента смеси равна общему давлению смеси.
В задаче у нас есть информация о начальном и конечном объемах водяного пара, а также о постоянной температуре.
Для начала, у нас есть объемы водяного пара - 9 л и 3 л. Объем газа прямо пропорционален его количеству вещества по уравнению состояния идеального газа.
Также, газ является насыщенным, что означает, что его давление при данной температуре является насыщающим давлением этого газа при данной температуре.
Давление водяного пара в начальном состоянии (P1) будет равно его насыщающему давлению при 25 °C. Начальное значение объема составляет 9 л, то есть у нас есть начальное количество вещества водяного пара
Давление водяного пара в конечном состоянии (P2) также будет равно его насыщающему давлению при 25 °C. Конечное значение объема составляет 3 л, то есть у нас есть конечное количество вещества водяного пара.
Сначала нам нужно найти соотношение между начальным и конечным количество вещества водяного пара. Для этого нужно использовать соотношение между объемом и количеством вещества в заданной температуре.
V1 / n1 = V2 / n2
где V1 и V2 - объемы водяного пара, n1 и n2 - количество вещества водяного пара в начальном и конечном состоянии соответственно.
Давление пара можно рассчитать с помощью идеального газового закона:
P = n * R * T / V
где P - давление газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в Кельвинах, V - объем газа.
Теперь мы можем найти соотношение между количеством вещества водяного пара в начальном и конечном состояниях:
P1 = n1 * R * T / V1
P2 = n2 * R * T / V2
Так как давление пара в начальном и конечном состояниях является насыщающим давлением при температуре 25 °C, мы можем записать следующее равенство:
P1 = P2
n1 * R * T / V1 = n2 * R * T / V2
После сокращения общих множителей (R и T) получаем следующее соотношение:
n1 / V1 = n2 / V2
Мы можем использовать это соотношение, чтобы найти конечное количество вещества водяного пара:
n2 = n1 * V2 / V1
Таким образом, мы нашли соотношение между количеством вещества водяного пара в начальном и конечном состояниях.
Теперь мы можем найти количество вещества водяного пара, которое сконденсировалось. Начальное количество вещества водяного пара равно его количеству в начальном состоянии, то есть мы можем записать:
n1 = P1 * V1 / (R * T)
Конечное количество вещества водяного пара равно его количеству в конечном состоянии, то есть:
n2 = P2 * V2 / (R * T)
Теперь мы можем найти количество сконденсировавшегося водяного пара, вычтя конечное количество водяного пара из начального:
n_condensed = n1 - n2
Затем, чтобы найти массу сконденсировавшегося водяного пара, мы можем использовать следующую формулу:
m_condensed = n_condensed * M
где M - молярная масса воды, которая составляет примерно 18 г/моль.
Таким образом, мы нашли массу сконденсировавшегося водяного пара с помощью пошагового решения, основанного на законе Дальтона и идеальном газовом законе.
p=um
u1=108км\ч =30м\с,
m1=15т=15000кг
p=15000кг*30м\с=450000кг*м\с грузовой
Объяснение: