Optik

Kisi difraksi

Banyak celah mempertajam maksimum menjadi orde terang yang tipis pada d·sinθ = mλ — dasar kerja spektrometer.

Kisi difraksi — simulasi Optik interaktif. Banyak celah mempertajam maksimum menjadi orde terang yang tipis pada d·sinθ = mλ — dasar kerja spektrometer. Laboratorium fisika virtual gratis berbasis browser dengan pengukuran SI langsung dan tutorial terpandu.

Kisi difraksi

banyak celah mempertajam maksimum menjadi orde-orde terang tipis pada d·sinθ = mλ: dasar dari sebuah spektrometer.

N celah paralel saling berinterferensi konstruktif pada sudut yang memenuhi d sin θ = mλ, memusatkan energi menjadi orde spektral yang tajam. Kerapatan garis d yang lebih tinggi meningkatkan resolusi panjang gelombang — mengapa kisi menggantikan prisma pada spektrometer presisi.

• d sin θ = mλ
• Orde tajam

Singkat investigasi

Rencanakan pertanyaan sebelum Anda membuka lab

Ringkasan ini mencerminkan halaman prerender: pertanyaan utama, prediksi yang bersaing, peran variabel, hukum yang mengatur, penyiapan, serta petunjuk analisis dan pengembangan tetap terlihat dalam urutan ini.

Pertanyaan mengemudi

Kisi difraksi memiliki ratusan celah paralel yang berjarak rapat (diukur dalam garis per milimeter). Apakah kisi dengan LEBIH BANYAK garis per milimeter mendifraksi cahaya ke sudut yang lebih besar atau lebih kecil untuk puncak terang pertama?

Prediksi untuk ditimbang

• Sudut yang lebih besar — ​​lebih banyak garis per mm berarti jarak antar celah lebih kecil, yang menyebarkan pola difraksi ke sudut yang lebih lebar.
• Kisi yang lebih padat menghasilkan sudut difraksi yang lebih kecil.
• Sudut difraksi tidak bergantung pada garis per mm.

Peran variabel

Apa yang Anda tetapkan:

• Garis per mm

Apa yang Anda ukur:

• Sudut orde pertama θ (°)

Bagaimana penyelidikannya berjalan

1. Buka preset kisi dan tekan Reset. Panjang gelombang cahaya adalah 500 nm.
2. Aktifkan pembacaan sudut difraksi orde pertama.
3. Atur kerapatan garis kisi untuk setiap percobaan dan catat sudut pinggiran terang orde pertama.

Persamaan yang mengatur

Persamaan Kisi Difraksi — d·sinθ = mλ

Kisi dengan jarak celah d menghasilkan pinggiran cerah di mana pun d·sin θ = mλ (m = 1 , 2 , 3 ... untuk pesanan berturut-turut). Kisi yang lebih padat (d lebih kecil, lebih banyak garis per mm) mendifraksi panjang gelombang tertentu ke sudut yang lebih besar.

Apa yang diminta siswa untuk dikerjakan oleh lembar kerja yang dapat dicetak

• Untuk satu percobaan, hitung jarak celah d = 1/(garis per mm) dalam mm, lalu selesaikan d·sin θ = λ untuk θ, menggunakan λ = 500 nm (konversi satuannya dengan hati-hati). Bandingkan dengan tabel.
• Jelaskan mengapa kerapatan garis LEBIH TINGGI (lebih banyak garis per mm) berarti jarak celah d LEBIH KECIL, yang — karena d·sinθ = λ — memerlukan sudut θ LEBIH BESAR untuk memenuhi kondisi panjang gelombang yang sama.

Di mana hal ini muncul di luar lab

• Kisi difraksi adalah inti dari sebagian besar spektrometer: panjang gelombang berbeda difraksi ke sudut berbeda dari kisi yang sama, memisahkan spektrum sumber cahaya secara spasial untuk dianalisis. Jelaskan mengapa kisi yang lebih padat (lebih banyak garis per mm) memberikan resolusi panjang gelombang yang LEBIH BAIK — kisi tersebut menyebarkan rentang panjang gelombang tertentu pada rentang sudut yang lebih luas.
• Pelangi warna-warni yang Anda lihat terpantul pada CD atau DVD adalah perilaku kisi difraksi — trek data berjarak rapat pada disk bertindak seperti kisi refleksi. Jelaskan mengapa memiringkan CD pada sudut yang berbeda akan menampilkan warna yang berbeda dengan paling terang.

• AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
• IB Physics — C.3 Wave phenomena
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Selamat datang di kisi difraksi
2. Pilih kisi
3. Tekan Putar
4. Orde spektral tajam
5. Buka inspektur
6. Berhasil!

Buka simulasi interaktif untuk membangun adegan, tekan Putar, dan jelajahi dengan pengukuran langsung dan tutorial terpandu.

Buka Lab Interaktif →

Unduh lembar lab →

Interferensi & Difraksi