题目
一束白光通过衍射光栅后,中央明纹的颜色是( )A. 白色B. 紫色C. 红色D. 绿色
一束白光通过衍射光栅后,中央明纹的颜色是( )
A. 白色
B. 紫色
C. 红色
D. 绿色
题目解答
答案
A. 白色
解析
本题考查衍射光栅的分光原理以及中央明纹的特点。解题思路是先明确衍射光栅的分光原理,再分析不同颜色光在中央明纹处的情况。
1. 衍射光栅的分光原理
衍射光栅是由大量等宽等间距的平行狭缝构成的光学元件。当一束白光(包含各种颜色光,不同颜色光波长不同)通过衍射光栅时,会发生衍射现象。根据光栅方程$d\sin\theta = k\lambda$(其中$d$是光栅常数,$\theta$是衍射角,$k$是衍射级次,$\lambda$是光的波长),不同波长的光在不同的衍射角处形成明纹。
2. 分析中央明纹
对于中央明纹,此时衍射级次$k = 0$。将$k = 0$代入光栅方程$d\sin\theta = k\lambda$,可得$d\sin\theta = 0$,因为$d\neq0$,所以$\sin\theta = 0$,即$\theta = 0$。这意味着所有波长的光在$\theta = 0$这个方向上都会形成中央明纹。
3. 确定中央明纹颜色
由于所有颜色的光(各种波长的光)都在中央明纹处叠加,所以中央明纹呈现出白色。