题目
在复色光照射下的单缝衍射图样中,其中某一波长的第三级明纹位置恰与波长λ=600nm的单色光的第二级明纹位置重合,求这光波的波长.
在复色光照射下的单缝衍射图样中,其中某一波长的第三级明纹位置恰与波长λ=600nm的单色光的第二级明纹位置重合,求这光波的波长.
题目解答
答案

解析
步骤 1:单缝衍射明纹条件
单缝衍射明纹条件为:$a\sin \theta =(2k+1)\dfrac {\lambda }{2}$,其中$a$为单缝宽度,$\theta$为衍射角,$k$为明纹级数,$\lambda$为光波波长。
步骤 2:第三级明纹位置
对于未知波长$\lambda_0$的光波,其第三级明纹位置满足:$a\sin \theta =(2\times 3+1)\dfrac {{\lambda }_{0}}{2}$,即$a\sin \theta =7\dfrac {{\lambda }_{0}}{2}$。
步骤 3:第二级明纹位置
对于波长$\lambda=600nm$的单色光,其第二级明纹位置满足:$a\sin \theta =(2\times 2+1)\dfrac {\lambda }{2}$,即$a\sin \theta =5\dfrac {\lambda }{2}$。
步骤 4:波长关系
由于第三级明纹位置与第二级明纹位置重合,因此有:$7\dfrac {{\lambda }_{0}}{2}=5\dfrac {\lambda }{2}$,从而可以求出未知波长$\lambda_0$。
步骤 5:计算未知波长
将$\lambda=600nm$代入上式,得到:$7\dfrac {{\lambda }_{0}}{2}=5\dfrac {600nm}{2}$,解得:${\lambda }_{0}=\dfrac {5}{7}\times 600nm=428.6nm$。
单缝衍射明纹条件为:$a\sin \theta =(2k+1)\dfrac {\lambda }{2}$,其中$a$为单缝宽度,$\theta$为衍射角,$k$为明纹级数,$\lambda$为光波波长。
步骤 2:第三级明纹位置
对于未知波长$\lambda_0$的光波,其第三级明纹位置满足:$a\sin \theta =(2\times 3+1)\dfrac {{\lambda }_{0}}{2}$,即$a\sin \theta =7\dfrac {{\lambda }_{0}}{2}$。
步骤 3:第二级明纹位置
对于波长$\lambda=600nm$的单色光,其第二级明纹位置满足:$a\sin \theta =(2\times 2+1)\dfrac {\lambda }{2}$,即$a\sin \theta =5\dfrac {\lambda }{2}$。
步骤 4:波长关系
由于第三级明纹位置与第二级明纹位置重合,因此有:$7\dfrac {{\lambda }_{0}}{2}=5\dfrac {\lambda }{2}$,从而可以求出未知波长$\lambda_0$。
步骤 5:计算未知波长
将$\lambda=600nm$代入上式,得到:$7\dfrac {{\lambda }_{0}}{2}=5\dfrac {600nm}{2}$,解得:${\lambda }_{0}=\dfrac {5}{7}\times 600nm=428.6nm$。