一单色平行光投射于衍射光栅 其方向与光栅的法线呈θ0角。在和法线呈11°和53°角的方向上出现第一级
一单色平行光投射于衍射光栅,其方向与光栅的法线呈θ0角。在和法线呈11°和53°角的方向上出现第一级光谱线,并且位于法线的两侧。试求: (1)入射角θ0; (2)试问为什么位于法线两侧时,观察到一级谱线,而位于法线同侧时,则能观察到二级谱线?
请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
参考解答
正确答案:解:(1)如图(a)所示若入射方向与衍射方向处于法线的同侧根据光程差的计算光栅方程为dsin θ+dsin θ0=λ (1)如图(b)所示若入射方向与衍射方向处于法线的两侧根据光程差的计故 sin θ0=1/2(sin θ'-sin θ) (4)将0=11°、θ'=53°代入式(4)得 sin θ0=1/2(sin 53°-sin 11°)=0.303 9 θ0=17.7°(2)当位于法线两侧时满足 dsin θ=dsin θ0+jλ即 sin θ=sin θ0+j(λ/d) 一级谱线: sin 53°=sin 17.7°+j(λ/d)故 λ/d=sin53°-sin17.7° 二级谱线: sinθ=sinθ0+2(λ/d)把式(5)代入上式得 sin θ=sin θ0+2(sin θ'-sin θ0)=2 sin 53°-sin 17.7°=1.29>l故当位于法线两侧时第二级谱线无法观察到。 当位于法线的同侧时满足 dsin θ=jλ-dsinθ0j=2时 sin θ=2(λ/d)-sin θ0 (6)把式(5)代入(6)式得 sin θ=2(sin 53°-sin 17.7°)-sin 17.7°=1.597 2-0.911 7=0.685 5<1故位于法线同侧时第二级谱线也可观察到。
解:(1)如图(a)所示,若入射方向与衍射方向处于法线的同侧,根据光程差的计算,光栅方程为dsinθ+dsinθ0=λ(1)如图(b)所示,若入射方向与衍射方向处于法线的两侧,根据光程差的计故sinθ0=1/2(sinθ'-sinθ)(4)将0=11°、θ'=53°代入式(4),得sinθ0=1/2(sin53°-sin11°)=0.3039θ0=17.7°(2)当位于法线两侧时,满足dsinθ=dsinθ0+jλ即sinθ=sinθ0+j(λ/d)一级谱线:sin53°=sin17.7°+j(λ/d)故λ/d=sin53°-sin17.7°二级谱线:sinθ=sinθ0+2(λ/d)把式(5)代入上式,得sinθ=sinθ0+2(sinθ'-sinθ0)=2sin53°-sin17.7°=1.29>l故当位于法线两侧时,第二级谱线无法观察到。当位于法线的同侧时,满足dsinθ=jλ-dsinθ0j=2时,sinθ=2(λ/d)-sinθ0(6)把式(5)代入(6)式,得sinθ=2(sin53°-sin17.7°)-sin17.7°=1.5972-0.9117=0.6855<1故位于法线同侧时,第二级谱线也可观察到。
相似问题
波长λ=632.8 nm的He-Ne激光投射在直径d=2.76 mm的圆孔 与圆孔相距r0=1 m处
波长λ=632.8 nm的He-Ne激光投射在直径d=2.76 mm的圆孔,与圆孔相距r0=1 m处放一屏幕。试问: (I)屏幕上正对圆孔中心的P点是亮点还是暗点? (2)使P
若光栅的宽度为10 cm 每毫米内有500条缝 在波长为632.8 nm的单色光正入射的情况下 试求
若光栅的宽度为10 cm,每毫米内有500条缝,在波长为632.8 nm的单色光正入射的情况下,试求第一级和第二级谱线的半角宽度。请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
平板的多光束干涉A.形成条件是在平板的表面镀增透膜。B.透射场的特点是在全暗的背景上得到极细锐的亮纹
平板的多光束干涉A.形成条件是在平板的表面镀增透膜。B.透射场的特点是在全暗的背景上得到极细锐的亮纹。C.膜层的透过率越高,透射场亮纹越细锐。D.
某种红光波长为760nm 它在水中(n=1.33)的波长为( )nm 在水中的频率为( )Hz 在水
某种红光波长为760nm,它在水中(n=1.33)的波长为( )nm,在水中的频率为( )Hz,在水中的颜色为( )。请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
一根长为35cm的玻璃管 由于管内细微烟粒的散射作用 使透过光强为入射光强的65% 待烟粒沉淀后 透
一根长为35cm的玻璃管,由于管内细微烟粒的散射作用,使透过光强为入射光强的65%,待烟粒沉淀后,透过光强增大为人射光强的88%。试求该管对光的散射系
