2016. gads

Difrakcijas režģa formula $d\sin\varphi=k\lambda$, kur $d$ – difrakcijas režģa konstante, $\varphi$ – difrakcijas leņķis, $k$ – difrakcijas maksimuma kārtas numurs, $\lambda$ – starojuma viļņa garums.

Pēc uzdevuma attēla: $k=2$; $\varphi=11,8^\mathrm{o}$.

Difrakcijas režģa konstanti $d$ nosaka no formulas $d=\frac{l}{N}$, kur $N$ – svītru skaits $l$ – attālums uz režģa (uzdevumā $l=1\space\mathrm{mm}$).

Starojuma viļņa garumu $\lambda$ nosaka no difrakcijas režģa formulas $\lambda=\frac{d\sin\varphi}{k}=\frac{\frac{l}{N\sin\varphi}}{k}=\frac{l\sin\varphi}{Nk}$.

Starojuma krāsu nosaka pēc elektromagnētisko viļņa skalas fizikas formulu lapā:

Aprēķini:

 $\lambda=\frac{l\sin\varphi}{Nk}=\frac{1\cdot10^{-3}\cdot\sin11,8^\mathrm{o}}{200\cdot 2}\approx5,11\cdot 10^{-7}\space\mathrm{m}=511\space\mathrm{nm}$

Ir iespēja rēķināt pa soļiem:

 $d=\frac{1\cdot 10^{-3}}{200}=5\cdot 10^{-6}\space\mathrm{m}$

$\lambda=\frac{d\sin\varphi}{k}=\frac{5\cdot 10^{-6}\cdot\sin 11,8^{\mathrm{o}}}{2}\approx 5,11\cdot 10^{-7}\space\mathrm{m}=511\space\mathrm{nm}$.

Viļņa garums $511\space\mathrm{nm}$ atbilst zaļajai gaismai (skatīt izgriezumu no elektromagnētisko viļņu skalas attēlā).

Atbilde: Starojuma krāsa  ir zaļa.

Vērtēšanas kritēriji

Aprēķina difrakcijas režģa konstanti – 1 punkts.

Zina vai atrod formulu lapā difrakcijas režģa formulu, veic aprēķinu – 1 punkts.

Izsaka iegūto viļņa garumu nanometros un nosaka starojuma krāsu no elektromagnētisko viļņu skalas – 1 punkts.

Skolēnu risinājumu un to vērtējumu piemēri

1. piemērs: risinājums novērtēts ar 3 punktiem. 

2. piemērs: risinājums novērtēts ar 2 punktiem (nav parādīts, ka ir iegūts difrakcijas režģa periods d). 

3. piemērs: risinājums novērtēts ar 1 punktu (par difrakcijas režģa formulas izmantošanu).