Fizică Optică
Exercitii rezolvate difractia luminii clasa 10
Difracția luminii este fenomenul de ocolire a obstacolelor de către undele luminoase. La clasa 10, exercițiile se concentrează pe calcularea unghiului de difracție și a poziției maximelor și minimelor de interferență. Vom rezolva două probleme tipice cu rețele de difracție și fante simple.
Exercițiul 1: Rețea de difracție
- 1 Enunț O rețea de difracție are 500 de linii/mm. Calculați unghiul la care se observă maximul de ordinul 2 pentru lumina roșie cu λ = 700 nm.
- 2 Pasul 1: Calculați constanta rețelei d = 1 / (500 linii/mm) = 1 / (500 × 10^3 linii/m) = 2 × 10^{-6} m.
- 3 Pasul 2: Aplicați formula maximelor d sin θ = kλ, unde k = 2. sin θ = (kλ) / d = (2 × 700 × 10^{-9}) / (2 × 10^{-6}) = 0,7.
- 4 Pasul 3: Determinați unghiul θ = arcsin(0,7) ≈ 44,4°.
Exercițiul 2: Fantă simplă
- 1 Enunț O fantă de lățime a = 0,1 mm este iluminată cu lumină de λ = 600 nm. Calculați unghiul primului minim de difracție.
- 2 Pasul 1: Formula minimelor a sin θ = mλ, unde m = ±1, ±2, ... pentru minime.
- 3 Pasul 2: Calculați sin θ sin θ = (mλ) / a = (1 × 600 × 10^{-9}) / (0,1 × 10^{-3}) = 0,006.
- 4 Pasul 3: Determinați unghiul θ = arcsin(0,006) ≈ 0,34°.
Verificați întotdeauna unitățile de măsură, convertind totul în metri înainte de calcule.