题目
某单色光垂直照射到每毫米有 600 条缝的光栅上,其第 1 级谱线的衍射角为 20◦,则该入射光的波长为____nm。(sin20o≈0.342)
某单色光垂直照射到每毫米有 600 条缝的光栅上,其第 1 级谱线的衍射角为 20◦,则该入射光的波长为____nm。(sin20o≈0.342)
题目解答
答案
570
解析
本题考查光栅衍射的基本公式应用,核心在于正确理解光栅常数的计算及公式中各物理量的对应关系。关键点包括:
- 光栅常数的计算:题目中给出每毫米有600条缝,需将其转换为相邻两缝的间距(注意单位换算)。
- 光栅公式的应用:公式 $d \sin\theta = k\lambda$ 中,明确各符号含义($d$ 为光栅常数,$\theta$ 为衍射角,$k$ 为级数,$\lambda$ 为波长)。
- 单位统一与计算:最终结果需转换为纳米单位。
步骤1:计算光栅常数 $d$
题目中每毫米有600条缝,因此相邻两缝的间距为:
$d = \frac{1\ \text{毫米}}{600} = \frac{1 \times 10^{-3}\ \text{米}}{600} = 1.666 \times 10^{-6}\ \text{米}$
步骤2:代入光栅公式
光栅公式为:
$d \sin\theta = k\lambda$
已知 $\theta = 20^\circ$,$\sin 20^\circ \approx 0.342$,$k=1$,代入公式得:
$\lambda = \frac{d \sin\theta}{k} = \frac{1.666 \times 10^{-6} \times 0.342}{1}$
步骤3:计算波长 $\lambda$
$\lambda \approx 0.57 \times 10^{-6}\ \text{米} = 570\ \text{纳米}$