题目
波长为600nm的单色光垂直入射到光栅常数为2.5×10-3mm的光栅上,光栅的刻痕与缝宽相等,则光谱上呈现的全部级数为 [ ]A. 0、±1、±2、±3、±4B. 0、±1、±3C. ±1、±3D. 0、±2、±4
波长为600nm的单色光垂直入射到光栅常数为2.5×10-3mm的光栅上,光栅的刻痕与缝宽相等,则光谱上呈现的全部级数为 [ ]
A. 0、±1、±2、±3、±4
B. 0、±1、±3
C. ±1、±3
D. 0、±2、±4
题目解答
答案
B. 0、±1、±3
解析
步骤 1:确定光栅方程
光栅方程为:\(d \sin \theta = m \lambda\),其中 \(d\) 是光栅常数,\(\theta\) 是衍射角,\(m\) 是级数,\(\lambda\) 是光的波长。
步骤 2:计算光栅常数
光栅常数 \(d = 2.5 \times 10^{-3} \text{mm} = 2.5 \times 10^{-6} \text{m}\)。
步骤 3:计算最大级数
由于光栅的刻痕与缝宽相等,所以光栅方程中的 \(m\) 必须是奇数。当 \(\sin \theta = 1\) 时,\(m\) 的最大值为 \(m_{\text{max}} = \frac{d}{\lambda} = \frac{2.5 \times 10^{-6} \text{m}}{600 \times 10^{-9} \text{m}} = 4.167\)。因此,最大的奇数级数为 \(m = 3\)。
步骤 4:确定光谱上呈现的全部级数
由于 \(m\) 必须是奇数,所以光谱上呈现的全部级数为 \(0, \pm 1, \pm 3\)。
光栅方程为:\(d \sin \theta = m \lambda\),其中 \(d\) 是光栅常数,\(\theta\) 是衍射角,\(m\) 是级数,\(\lambda\) 是光的波长。
步骤 2:计算光栅常数
光栅常数 \(d = 2.5 \times 10^{-3} \text{mm} = 2.5 \times 10^{-6} \text{m}\)。
步骤 3:计算最大级数
由于光栅的刻痕与缝宽相等,所以光栅方程中的 \(m\) 必须是奇数。当 \(\sin \theta = 1\) 时,\(m\) 的最大值为 \(m_{\text{max}} = \frac{d}{\lambda} = \frac{2.5 \times 10^{-6} \text{m}}{600 \times 10^{-9} \text{m}} = 4.167\)。因此,最大的奇数级数为 \(m = 3\)。
步骤 4:确定光谱上呈现的全部级数
由于 \(m\) 必须是奇数,所以光谱上呈现的全部级数为 \(0, \pm 1, \pm 3\)。