题目
波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上,若第一级暗纹的位置对应的衍射角为θ=±π/6,则缝宽的大小为()。 A. B.λ C.2λ D.3λ
波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上,若第一级暗纹的位置对应的衍射角为θ=±π/6,则缝宽的大小为()。
A.
B.λ
C.2λ
D.3λ
A.
B.λ
C.2λ
D.3λ
题目解答
答案
C
解析
考查要点:本题主要考查单缝衍射的暗纹条件及其应用,需要掌握单缝衍射中暗纹位置的公式,并能正确代入已知条件求解缝宽。
解题核心思路:
单缝衍射的暗纹条件为 $a \sin\theta = k\lambda$,其中$a$为缝宽,$\theta$为衍射角,$k$为暗纹的级数($k=1,2,3,\dots$)。题目中给出第一级暗纹($k=1$)对应的$\theta = \pm \frac{\pi}{6}$,直接代入公式即可求解$a$。
破题关键点:
- 明确单缝衍射暗纹公式中的变量含义。
- 注意$\sin\theta$的计算,尤其是角度单位为弧度时的转换。
- 正确代入已知条件并解方程。
根据单缝衍射的暗纹条件:
$a \sin\theta = k\lambda$
其中:
- $k=1$(第一级暗纹),
- $\theta = \frac{\pi}{6}$(取正值计算,对称性保证结果相同),
- $\lambda$为入射光波长。
将已知条件代入公式:
$a \sin\left(\frac{\pi}{6}\right) = \lambda$
由于$\sin\left(\frac{\pi}{6}\right) = \frac{1}{2}$,因此:
$a \cdot \frac{1}{2} = \lambda$
解得:
$a = 2\lambda$
结论:缝宽为$2\lambda$,对应选项C。