Сопоставь геометрию наблюдаемой картинки с условием максимума у решётки: как связаны период решётки, угол дифракции и длина волны?

Применяй условие дифракции для главного максимума в общем виде, связывающее шаг решётки , порядок максимума , угол и длину волны (воспользуйся малым углом для перехода к линейным величинам).

1. Запиши условие максимума для первого порядка и вырази угол дифракции через линейное смещение и расстояние .
2. Подставь выражение для угла в условие максимума, получив уравнение, связывающее , , и .
3. Используй данные и метод наименьших квадратов для нахождения коэффициента пропорциональности между и соответствующей комбинацией параметров.
4. Выразите из полученной зависимости.

Проследи, как добавление рассеивающей линзы между решёткой и экраном изменяет вид и положение первых максимумов на экране при смещении линзы вдоль оси.

Используй оптическую геометрию для тонкой линзы: лучи от точечного дифракционного источника преобразуются линзой так, что их направление на экран определяется положением источника относительно фокуса и расстояниями и .

1. Фиксируй центральный максимум и для разных положений линзы (разных ) измеряй расстояние между первыми максимумами на экране.
2. Запиши в таблицу пары значений и укажи зафиксированное значение .
3. Построй график зависимости с погрешностями.
4. Подготовь данные для последующего вывода формулы связи , , , (выразите неизвестную из полученной системы во втором пункте части 2).

Посмотри на схему хода лучей через рассеивающую линзу и выдели, какие расстояния и углы входят в геометрические соотношения между решёткой, линзой и экраном.

Применяй формулу для тонкой линзы вместе с геометрическими соотношениями между углом дифракции, линейным смещением на экране и положениями объектов; сведи это к уравнениям, связывающим .

1. Запиши условие дифракции для исходной картины без линзы и вырази идеальное линейное смещение через .
2. Для схемы с линзой выпиши геометрические соотношения между наклонами лучей до и после линзы, включив фокусное расстояние и получив ещё одно уравнение для наблюдаемого смещения .
3. Составь систему двух уравнений, связывающих , , , , , и .
4. Выразите из полученной системы.

Представь теперь падающий на решётку пучок под углом: как изменится фаза между соседними щелями и в какую сторону будут уходить максимумы?

Запиши общее условие интерференционного максимума, учитывая дополнительную фазовую разность, возникающую из-за угла падения , в виде разницы проекций волновых векторов на период решётки.

1. Выпиши разность оптического пути между соседними щелями для падающего под углом луча и для лучей, выходящих под углом .
2. Приравняй эту разность к целому числу длин волн, получив уравнение, связывающее .
3. Преобразуй уравнение к виду, дающему явную связь между синусами углов падения и дифракции.
4. Выразите из полученной формулы.

Поверни решётку на несколько значений угла и замерь смещение первого максимума; проверь, как меняется синус угла дифракции при изменении синуса угла падения.

Сравни экспериментальные синусы углов: построй график vs и ожидай линейную зависимость с наклоном, равным 1, и смещением, равным в общем виде уравнения.

1. Для каждого положения решётки измерь на экране линейное смещение первого максимума и вычисли соответствующий угол дифракции (через ).
2. Вычисли синусы углов падения и дифракции и занеси пары в таблицу.
3. Построй график и найди по МНК наклон и сдвиг.
4. Выразите соответствие между экспериментальными коэффициентами и ожидаемыми величинами из теоретической формулы.

Наблюдай дифракционную картину каждого прямоугольника: какой общий характер распределения интенсивности, симметрия и наличие дополнительных штрихов ты видишь?

Используй принцип, что двумерная дифракционная картина связана с пространственным преобразованием Фурье от апертуры/узора; размеры и углы элементов узора определяют расположение и масштаб пиков в спектре дифракции.

1. Для каждого из 4 прямоугольников сфотографируй или зарисуй схему наблюдаемой дифракционной картины, отметив основные направления и расстояния между элементами картины.
2. Определи по расположению пиков соответствующие геометрические особенности узора (направление периодов, соотношения размеров, углы), используя обратную связь масштабов: большие размеры на пленке соответствуют мелким интервалам в картине и наоборот.
3. Сделай для каждого узора упрощённую схему нанесения (повторяющийся штрих, решётка, крест и т.п.) и укажи пропорции характерных элементов.
4. Выразите искомые геометрические характеристики узоров через измеренные углы/угловые расстояния и параметры установки (расстояние до экрана, масштаб переноса).