Question
upstudy study bank question image url

\begin{tabular}{l} A diffraction grating is 3 cm long and has 3000 slits. White light shines through it and \\ creates fringes on a screen 0.7 m away. The first fringe of the color pewter appears \\ 3.4 cm from the central white fringe. What wavelength is this pewter light (in \\ nanometers, nm) \\ Question 14 \\ Saffron light has a wavelength of 440 nm. it shines through a single slit 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)? \\ Q \\ \hline pts \\ \hline\end{tabular}

Ask by Fitzgerald Greene. in the United States
Jan 24,2025

Real Tutor Solution

Tutor-Verified Answer

Answer

The wavelength of the pewter light is approximately 486 nm.

Solution

Sign in to Unlock Answers for Free!

A Learning Platform Trusted by Millions of Real Students and Teachers.

star-icon Unlock

Reviewed and approved by the UpStudy tutoring team

Beyond the Answer

To determine the wavelength of the pewter light, we can use the equation for diffraction maxima: \[ d \sin(\theta) = n \lambda \] where \(d\) is the distance between slits, \(n\) is the order of the fringe (for the first fringe, \(n = 1\)), and \(\lambda\) is the wavelength. Given that the grating is 3 cm long with 3000 slits, the distance between slits \(d\) is: \[ d = \frac{3 \, \text{cm}}{3000} = 0.001 \, \text{cm} = 10^{-5} \, \text{m} \] The distance \(x\) from the central fringe to the pewter fringe is 3.4 cm, which is 0.034 m, and the distance to the screen \(L\) is 0.7 m. We can find \(\theta\) using: \[ \tan(\theta) = \frac{x}{L} = \frac{0.034}{0.7} \] For small angles, \(\sin(\theta) \approx \tan(\theta)\): \[ \sin(\theta) \approx \frac{0.034}{0.7} \approx 0.04857 \] Now plugging this back into the equation: \[ 10^{-5} \times 0.04857 = 1 \times \lambda \implies \lambda = 4.857 \times 10^{-7} \, \text{m} \] Converting to nanometers: \[ \lambda = 485.7 \, \text{nm} \] For the saffron light shine through a single slit, we can calculate the width of the central fringe using the equation for single-slit diffraction: \[ w = \frac{2L\lambda}{a} \] where \(a\) is the width of the slit. Here, \(L = 2.5 \, \text{m}\), \(\lambda = 440 \times 10^{-9} \, \text{m}\), and \(a = 0.4 \, \text{mm} = 0.4 \times 10^{-3} \, \text{m}\): \[ w = \frac{2 \cdot 2.5 \cdot 440 \times 10^{-9}}{0.4 \times 10^{-3}} \] Calculating that gives: \[ w \approx \frac{2 \cdot 2.5 \cdot 440 \times 10^{-9}}{0.4 \times 10^{-3}} \approx 0.006875 \, \text{m} = 6.875 \, \text{cm} \] So the width of the central fringe is approximately 6.875 cm.

Related Questions

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
Physics Thailand Jan 24, 2025
Try Premium now!
Try Premium and ask Thoth AI unlimited math questions now!
Maybe later Go Premium
Study can be a real struggle
Why not UpStudy it?
Select your plan below
Premium

You can enjoy

Start now
  • Step-by-step explanations
  • 24/7 expert live tutors
  • Unlimited number of questions
  • No interruptions
  • Full access to Answer and Solution
  • Full Access to PDF Chat, UpStudy Chat, Browsing Chat
Basic

Totally free but limited

  • Limited Solution
Welcome to UpStudy!
Please sign in to continue the Thoth AI Chat journey
Continue with Email
Or continue with
By clicking “Sign in”, you agree to our Terms of Use & Privacy Policy