一衍射光栅对某波长的垂直入射光在屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该（）A. 换一个光栅常数较大的光栅B. 将光栅向远离屏幕的方向移动C. 将光栅向靠近屏幕的方向移动D. 换一个光栅常数较小的光栅

本题考查光栅衍射中主极大出现的条件及光栅常数的影响。关键点在于理解光栅方程 $d \sin\alpha = m\lambda$，其中光栅常数 $d$ 的大小直接影响最大可观察的主极大级数 $m$。当 $d$ 增大时，相同 $m$ 对应的 $\sin\alpha$ 减小，更容易满足 $\sin\alpha \leq 1$，从而允许更高次主极大出现。

光栅方程分析

光栅方程为：
$d \sin\alpha = m\lambda$
其中：

• $d$ 为光栅常数（相邻两缝间距），
• $\alpha$ 为衍射角，
• $m$ 为级数（整数）。

当 $m$ 增大时，若 $\sin\alpha > 1$，则该级主极大无法出现。因此，最大可观察级数 $m_{\text{max}}$ 满足：
$m_{\text{max}} = \left\lfloor \frac{d}{\lambda} \right\rfloor$

选项分析

• 选项A（增大 $d$）：增大 $d$ 会使 $\frac{m\lambda}{d}$ 减小，当 $m$ 增大时更易满足 $\sin\alpha \leq 1$，从而允许更高次主极大出现。
• 选项B、C（移动光栅）：改变光栅与屏幕的距离仅影响衍射光斑的几何位置，不改变光栅方程的物理条件，无法增加 $m_{\text{max}}$。
• 选项D（减小 $d$）：减小 $d$ 会使 $\frac{m\lambda}{d}$ 增大，更易超出 $\sin\alpha \leq 1$ 的限制，反而减少可观察的级数。