1168. Почему в центральной части спектра, полученного на экране при освещении дифракционной решетки белым светом, всегда наблюдается белая полоса?

Решение:

Дифракционная решетка раскладывает белый свет в спектр, потому что условие дифракции (максимумов) для разных длин волн выполняется при разных углах отклонения.

Условие максимума для дифракционной решетки имеет вид: \( d \thinspace \text{sin} \thinspace \alpha = k \lambda \), где \( d \) — период решетки, \( \alpha \) — угол дифракции, \( k \) — порядок максимума, \( \lambda \) — длина волны.

Для центрального максимума \( k = 0 \). В этом случае \( d \thinspace \text{sin} \thinspace \alpha = 0 \), что означает \( \text{sin} \thinspace \alpha = 0 \) и, следовательно, \( \alpha = 0 \).

Это означает, что для любого значения длины волны \( \lambda \) (то есть для любого цвета в составе белого света) центральный максимум располагается под углом \( 0^{\circ} \) к первоначальному направлению света. Таким образом, все цвета (красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый) собираются вместе под углом \( 0^{\circ} \), образуя белую полосу.

Причина: Центральный максимум (нулевой порядок дифракции, \( k=0 \)) для всех длин волн белого света располагается под одним и тем же углом (\( 0^{\circ} \)), поэтому все цвета смешиваются, давая белый цвет.