题目
一束平行单色光垂直入射在光栅上,当光栅常数(a+b)为下列哪种情况时(a代表每条缝的宽度),k=3、6、9等级次的主极大均不出现?( )A. a+b=2a.B. a+b=3a.C. a+b=4a.D. a+b=6a.
一束平行单色光垂直入射在光栅上,当光栅常数(a+b)为下列哪种情况时(a代表每条缝的宽度),k=3、6、9等级次的主极大均不出现?( )
- A. a+b=2a.
- B. a+b=3a.
- C. a+b=4a.
- D. a+b=6a.
题目解答
答案
B.a+b=3a.
解析
步骤 1:理解光栅衍射条件
光栅衍射的主极大条件是:\(d \sin \theta = k \lambda\),其中\(d = a + b\)是光栅常数,\(a\)是每条缝的宽度,\(b\)是相邻缝之间的宽度,\(k\)是主极大级次,\(\lambda\)是入射光的波长,\(\theta\)是衍射角。
步骤 2:分析题目要求
题目要求\(k=3, 6, 9\)等级次的主极大均不出现,这意味着对于这些\(k\)值,光栅衍射条件不能满足。
步骤 3:计算光栅常数
根据光栅衍射条件,当\(k=3\)时,\(d \sin \theta = 3 \lambda\),要使\(k=3\)的主极大不出现,\(d\)不能是\(3 \lambda\)的整数倍。同理,\(k=6, 9\)时,\(d\)不能是\(6 \lambda\)和\(9 \lambda\)的整数倍。
步骤 4:选择合适的光栅常数
根据题目选项,\(a+b=3a\)时,\(d=3a\),此时\(d\)是\(3 \lambda\)的整数倍,因此\(k=3, 6, 9\)等级次的主极大均不出现。
光栅衍射的主极大条件是:\(d \sin \theta = k \lambda\),其中\(d = a + b\)是光栅常数,\(a\)是每条缝的宽度,\(b\)是相邻缝之间的宽度,\(k\)是主极大级次,\(\lambda\)是入射光的波长,\(\theta\)是衍射角。
步骤 2:分析题目要求
题目要求\(k=3, 6, 9\)等级次的主极大均不出现,这意味着对于这些\(k\)值,光栅衍射条件不能满足。
步骤 3:计算光栅常数
根据光栅衍射条件,当\(k=3\)时,\(d \sin \theta = 3 \lambda\),要使\(k=3\)的主极大不出现,\(d\)不能是\(3 \lambda\)的整数倍。同理,\(k=6, 9\)时,\(d\)不能是\(6 \lambda\)和\(9 \lambda\)的整数倍。
步骤 4:选择合适的光栅常数
根据题目选项,\(a+b=3a\)时,\(d=3a\),此时\(d\)是\(3 \lambda\)的整数倍,因此\(k=3, 6, 9\)等级次的主极大均不出现。