(Задача 11 класс ХЕЛП) Дифракційна ґратка має 120 штрихів на 1 мм. Знайдіть довжину хвилі монохроматичного світла, що падає на ґратку, якщо кут між двома максимумами першого порядку дорівнює 8°. (Стала Планка дорівнює h = 6,63∙10-34 Дж∙с = 4,136∙10-15 еВ∙с. Швидкість світла у вакуумі с = 3∙108 м/с. Маса спокою електрона me = 9,1∙10-31 кг. Заряд електрона е =1,6∙10-19 Кл.)
Дифракционная решетка имеет 120 штрихов на 1 мм. Найдите длину волны монохроматического света, падающего на решетку, если угол между двумя максимумами первого порядка равен 8 °.
230 мВ
Объяснение:
Дано:
e = 1,6*10⁻¹⁹ Кл
m = 9,11*10⁻³¹ кг
d = 1 см = 1*10⁻² м
h = d/2 = 0,5*10⁻² м
V = 1*10³ км/с = 1*10⁶ м/с
U - ?
1)
Находим время полета электрона:
t = L / V = 5*10⁻² / 1*10⁶ = 5*10⁻⁸ c
2)
Ускорение электрона в вертикальном направлении:
Из формулы:
h = a*t²/2
a = 2*h/t² = 2*0,5*10⁻² / (5*10⁻⁸)² = 4*10¹² м/с²
3)
Сила, действующая на электрон со стороны электрического поля:
F = m*a = 9,11*10⁻³¹* 4*10¹² ≈ 3,64*10 ⁻¹⁸ H
4)
Напряженность электрического поля:
E = F / e = 3,64*10 ⁻¹⁸ / 1,6*10⁻¹⁹ ≈ 22,8 В/м
5)
Напряжение
U = E*d = 22,8*1*10⁻² = 0,228 В ≈ 230 мВ