题目
一光束通过衍射光栅形成夫琅禾费衍射,当光栅沿垂直于其平面的轴作微小移动时,其衍射图样的变化是A. 做与光栅移动方向相反的移动B. 做与光栅移动方向相同的移动C. 没有变化D. 中心不变,衍射图样变化
一光束通过衍射光栅形成夫琅禾费衍射,当光栅沿垂直于其平面的轴作微小移动时,其衍射图样的变化是
A. 做与光栅移动方向相反的移动
B. 做与光栅移动方向相同的移动
C. 没有变化
D. 中心不变,衍射图样变化
题目解答
答案
C
解析
考查要点:本题主要考查光栅衍射中光栅移动对衍射图样影响的理解,需明确光栅结构参数与衍射图样的关系。
解题核心思路:
光栅的衍射图样由其周期性结构(光栅常数、透光宽度等)决定。当光栅沿垂直于平面的方向移动时,其结构参数不变,因此衍射图样不会发生变化。
破题关键点:
- 光栅移动方向与结构的关系:垂直于平面的移动不改变光栅周期性结构。
- 衍射图样的本质:由光栅的物理结构决定,与光栅位置无关。
光栅衍射的夫琅禾费图样由光栅的周期性结构参数(如光栅常数$d$、透光宽度$a$)决定,其强度分布遵循公式:
$I \propto \left( \frac{\sin(N\beta/2)}{\sin(\beta/2)} \right)^2$
其中$\beta = \frac{\pi a}{\lambda} \sin\theta$,$N$为光栅缝数。
关键分析:
- 光栅移动方向:题目中光栅沿垂直于平面的轴移动(如沿光传播方向),此时光栅的物理结构($d$、$a$、$N$)未改变。
- 衍射图样的形成:图样由光栅的周期性结构决定,与光栅整体位置无关。
- 选项排除:
- A、B:图样移动需光栅结构改变(如倾斜或平行移动),但本题结构不变。
- D:中心不变但图样变化需结构参数变化,与题意矛盾。
- C:正确,因光栅结构未变,图样不变。