高二物理競(jìng)賽課件：光柵光譜

1、光柵光譜光柵光譜 某一級(jí)亮紋的衍射角 與波長(zhǎng) 有關(guān)， 越大則衍射角也越大。 N 通常很大，達(dá)105數(shù)量級(jí)，兩條明紋之間實(shí)際上是一片相當(dāng)寬的暗區(qū)。 盡管在相鄰兩條暗紋之間還有一級(jí)次極大，但相鄰兩個(gè)主極大之間共有 N-2 個(gè)次極大，次極大的光強(qiáng)遠(yuǎn)小于主極大，且暗紋又密，所以，實(shí)際上觀察不到次極大，光柵衍射總體上形成一條條明亮狹窄且稀疏的亮條紋。一級(jí)光譜二級(jí)光譜三級(jí)光譜例：用白光垂直照(6500 條/厘米刻痕)光柵，求第三級(jí)光譜的張角(400760nm)。解：紫光：第三級(jí)最大波長(zhǎng)：綠光紅光：例：試設(shè)計(jì)一個(gè)平面透射光柵的光柵常數(shù)，使得該光柵能將某種光的第一級(jí)衍射光譜展開 角的范圍。設(shè)該光的波長(zhǎng)范圍為

2、。解：每厘米大約有 條刻痕。例：400-760nm的光垂直照射縫寬 1.010-4cm 透光光柵，第 4 級(jí)缺級(jí)，透鏡焦距為 1m，求：1) 光柵每厘米多少條狹縫；2)600nm光在屏上呈現(xiàn)光譜線的全部級(jí)數(shù)；3)第二級(jí)光譜在屏上的線寬；4)第三級(jí)光譜與第二級(jí)光譜在屏上重疊的寬度。解：1)每厘米 2500 條狹縫。例：400-760nm的光垂直照射縫寬 1.010-4cm 透光光柵，第 4 級(jí)缺級(jí)，透鏡焦距為 1m，求：2)600nm光在屏上呈現(xiàn)光譜線的全部級(jí)數(shù)；解：2)全部級(jí)數(shù)為：0, 1, 2, 3, 5, 6 共11條。例：400-760nm的光垂直照射縫寬 1.010-4cm 透光光柵，

3、第 4 級(jí)缺級(jí)，透鏡焦距為 1m，求：3)第二級(jí)光譜在屏上的線寬；解：3)400nm：760nm：3級(jí)光譜2級(jí)光譜1級(jí)光譜f當(dāng) = 400 nm 時(shí) 1885年倫琴發(fā)現(xiàn)，受高速電子撞擊的金屬會(huì)發(fā)射一種穿透性很強(qiáng)的射線稱 射線。 X 射線的波長(zhǎng)極短，約在10-31nm左右，用一般的光學(xué)光柵無法獲得它的衍射圖象。也就無法從實(shí)驗(yàn)上來證實(shí) X 射線的波動(dòng)性。 1912年，晶體結(jié)構(gòu)研究的進(jìn)展給了勞厄新的啟示：他讓一束 X 射線穿過鉛板 PP 上的小孔后照射在晶體 C上，經(jīng) C衍射后，在膠片 E上形成了具有某種對(duì)稱性分布的若干衍射斑點(diǎn)，稱為勞厄斑。兩種譜線重合的條件為：所以還能出現(xiàn)紅光第4級(jí)和紫光第6級(jí)的復(fù)合譜線。紅光譜線最大不超過 4