Для решения задачи воспользуемся уравнением дифракционной решетки:
[ d \sin \phi = m \lambda, ]
где:
- ( d ) — период решетки (расстояние между соседними штрихами),
- ( \phi ) — угол дифракции,
- ( m ) — порядок дифракции,
- ( \lambda ) — длина волны падающего света.
- Определим период решетки ( d ):
Период решетки ( d ) равен расстоянию между соседними штрихами. Если на отрезке длиной ( L = 1 ) мм расположено ( N = 250 ) штрихов, то:
[ d = \frac{L}{N} = \frac{1 \, \text{мм}}{250} = \frac{1 \times 10^{-3} \, \text{м}}{250} = 4 \times 10^{-6} \, \text{м}. ]
- Используем уравнение дифракционной решетки для нахождения длины волны ( \lambda ):
Подставив известные значения в уравнение, определим длину волны:
[ d \sin \phi = m \lambda, ]
где ( m = 5 ) (порядок дифракции) и ( \phi = 30^\circ ).
Вычислим ( \sin 30^\circ ):
[ \sin 30^\circ = 0.5. ]
Теперь подставим все значения в уравнение:
[ 4 \times 10^{-6} \, \text{м} \times 0.5 = 5 \lambda. ]
Решим уравнение для ( \lambda ):
[ \lambda = \frac{4 \times 10^{-6} \, \text{м} \times 0.5}{5} = \frac{2 \times 10^{-6} \, \text{м}}{5} = 0.4 \times 10^{-6} \, \text{м}. ]
Таким образом, длина волны падающего света составляет ( \lambda = 400 \, \text{нм} ).