题目
波长为l的单色光垂直入射到单缝上,若第一级明纹对应的衍射角为30°,则缝宽a等于:A. a=lB. a=2lC. a=3/2lD. a=3l
波长为l的单色光垂直入射到单缝上,若第一级明纹对应的衍射角为30°,则缝宽a等于:
A. a=l
B. a=2l
C. a=3/2l
D. a=3l
题目解答
答案
D. a=3l
解析
本题考查单缝衍射的明纹条件及其应用。核心思路是明确单缝衍射中明纹的波程差条件,并正确代入已知条件求解缝宽。关键点在于区分明纹与暗纹的条件:暗纹对应波程差为整数倍波长,而明纹对应波程差为半奇数倍波长。需注意第一级明纹对应的级数k的取值,避免混淆。
单缝衍射中,明纹的条件为:
$a \sin\theta = (k + 0.5)\lambda \quad (k=0,1,2,\dots)$
其中:
- $a$ 为缝宽,
- $\theta$ 为衍射角,
- $\lambda$ 为入射光波长,
- $k$ 为明纹的级数。
第一级明纹对应 $k=1$,代入条件:
$a \sin30^\circ = (1 + 0.5)\lambda$
化简得:
$a \cdot 0.5 = 1.5\lambda \quad \Rightarrow \quad a = \frac{1.5\lambda}{0.5} = 3\lambda$