Pregunta
upstudy study bank question image url

Question 14 Saffron light has a wavelength of 440 nm, It shines through a single sift 0.4 mm wide, If a screen is 2.5 m away, how WIDE is the central fringe (from lower dark fringe to higher dark fringe)? 2

Ask by Guzman Washington. in the United States
Jan 24,2025

Solución de tutoría real

Respuesta verificada por el tutor

Responder

The central fringe is about 5.5 millimeters wide.

Solución

To determine the width of the central fringe in a single-slit diffraction pattern, we'll use the following information: - **Wavelength (λ):** 440 nm = \( 440 \times 10^{-9} \) meters - **Slit width (a):** 0.4 mm = \( 0.4 \times 10^{-3} \) meters - **Distance to screen (D):** 2.5 meters ### Step 1: Find the Position of the First Dark Fringe In single-slit diffraction, the position of the first dark fringe (\( y \)) on either side of the central maximum is given by: \[ a \sin \theta = m \lambda \] For the first dark fringe, \( m = 1 \). Assuming the small angle approximation (\( \sin \theta \approx \tan \theta \approx \frac{y}{D} \)), we can rewrite the equation as: \[ y = \frac{m \lambda D}{a} \] Plugging in the values: \[ y = \frac{1 \times 440 \times 10^{-9} \, \text{m} \times 2.5 \, \text{m}}{0.4 \times 10^{-3} \, \text{m}} = \frac{1.1 \times 10^{-6}}{0.4 \times 10^{-3}} = 2.75 \times 10^{-3} \, \text{m} = 2.75 \, \text{mm} \] ### Step 2: Calculate the Total Width of the Central Fringe The central fringe spans from the first dark fringe on one side to the first dark fringe on the opposite side. Therefore, the total width (\( W \)) is: \[ W = 2y = 2 \times 2.75 \, \text{mm} = 5.5 \, \text{mm} \] ### **Final Answer:** The central fringe is approximately 5.5 millimeters wide.

Revisado y aprobado por el equipo de tutoría de UpStudy

error msg
Explicar
Simplifique esta solución

The Deep Dive

To find the width of the central fringe in a single-slit diffraction pattern, you can use the formula for the width of the central maximum: \[ W = \frac{2 \cdot \lambda \cdot L}{a} \] Where: - \( W \) is the width of the central maxima, - \( \lambda \) is the wavelength of the light (440 nm or \( 440 \times 10^{-9} \) m), - \( L \) is the distance to the screen (2.5 m), - \( a \) is the width of the slit (0.4 mm or \( 0.4 \times 10^{-3} \) m). Plugging in these values: \[ W = \frac{2 \cdot 440 \times 10^{-9} \cdot 2.5}{0.4 \times 10^{-3}} \] Calculating this gives: \[ W = \frac{2 \cdot 440 \cdot 2.5}{0.4} \times 10^{-6} \] \[ = \frac{2200}{0.4} \times 10^{-6} \] \[ = 5500 \times 10^{-6} \] \[ = 0.0055 \text{ m} \] So the width of the central fringe is approximately 5.5 mm. Isn’t it fascinating how even a simple experiment with light can lead us to such intriguing patterns? The physics of single-slit diffraction not only showcases how light behaves but also opens doors to understanding wave-particle duality! Now, if you ever find yourself staring at those patterns and wondering why they look so mesmerizing, just remember that it’s all about the way light interacts with edges and openings. Playing around with different slit widths can reveal even more about the dance of light!

preguntas relacionadas

27. กำหนดให้ ความเร งโน้มถ่วงที่พื้นผิวดาวเคราะห์ A เท่ากับ 3 เมตรต่อวินาที \( { }^{2} \) ความเ งโน้มถ่วงที่พื้นคิวดาวเคราะห์ B เท่ากับ 1 เมตรต่อวินาที \( { }^{2} \) ถ้าชั่งน้ำหนักของวัง จมวล 2 กิโลกรัม บนพื้ผิวดาวเคราะพ์ทั้งสอง น้ำหนักของวัตฮุ แ ดาวดวงใด มีค่ามากกว่ากัน เส. มากกว่ากันเท่าใด 1. น้ำหนักของวัตร บนดาวเคราะห์ \( A \) มากกว่า และมากกว่า 2 นิวตัน 2. นำหนักของวัตกบาเดาวเดราะห์ A มากกว่า และมากกว่า 4 นิวตัน 3. นำหนักของวัต؟ แนดาวเตราะห์ \( B \) มากกว่า และมากกว่า 2 นิวตัน 4. น้ำหนักของวัตร นนดาวเคราะห์ \( B \) มากกว่า เะละมากกว่า 4 นิวตัน 5. น้ำหนักของวัตก บนตาวเคราะห์ A และ B เท่ากัน
Física Thailand Jan 24, 2025

Latest Physics Questions

27. กำหนดให้ ความเร งโน้มถ่วงที่พื้นผิวดาวเคราะห์ A เท่ากับ 3 เมตรต่อวินาที \( { }^{2} \) ความเ งโน้มถ่วงที่พื้นคิวดาวเคราะห์ B เท่ากับ 1 เมตรต่อวินาที \( { }^{2} \) ถ้าชั่งน้ำหนักของวัง จมวล 2 กิโลกรัม บนพื้ผิวดาวเคราะพ์ทั้งสอง น้ำหนักของวัตฮุ แ ดาวดวงใด มีค่ามากกว่ากัน เส. มากกว่ากันเท่าใด 1. น้ำหนักของวัตร บนดาวเคราะห์ \( A \) มากกว่า และมากกว่า 2 นิวตัน 2. นำหนักของวัตกบาเดาวเดราะห์ A มากกว่า และมากกว่า 4 นิวตัน 3. นำหนักของวัต؟ แนดาวเตราะห์ \( B \) มากกว่า และมากกว่า 2 นิวตัน 4. น้ำหนักของวัตร นนดาวเคราะห์ \( B \) มากกว่า เะละมากกว่า 4 นิวตัน 5. น้ำหนักของวัตก บนตาวเคราะห์ A และ B เท่ากัน
Física Thailand Jan 24, 2025
¡Prueba Premium ahora!
¡Prueba Premium y hazle a Thoth AI preguntas de matemáticas ilimitadas ahora!
Quizas mas tarde Hazte Premium
Estudiar puede ser una verdadera lucha
¿Por qué no estudiarlo en UpStudy?
Seleccione su plan a continuación
Prima

Puedes disfrutar

Empieza ahora
  • Explicaciones paso a paso
  • Tutores expertos en vivo 24/7
  • Número ilimitado de preguntas
  • Sin interrupciones
  • Acceso completo a Respuesta y Solución
  • Acceso completo al chat de PDF, al chat de UpStudy y al chat de navegación
Básico

Totalmente gratis pero limitado

  • Solución limitada
Bienvenido a ¡Estudia ahora!
Inicie sesión para continuar con el recorrido de Thoth AI Chat
Continuar con correo electrónico
O continuar con
Al hacer clic en "Iniciar sesión", acepta nuestros términos y condiciones. Términos de Uso & Política de privacidad