波长λ=6000(来学网)的单色光垂直入射到一光栅上,第二、第三级明条纹分别出现在sinφ=0.20与sinφ=0.30处,第四级缺级。求在-90°<φ<90°范围内,实际呈现的全部明条纹数目(  )。
  • A.
    (来学网)15
  • B.
    (来学网)19
  • C.
    (来学网)10
  • D.
    (来学网)9
正确答案:
A
答案解析:
【解析】由光栅方程(a+b)sinφ=kλ可知,对应于sinφ=0.20与sinφ=0.30处满足:0.20(a+b)=2×6000×10;0.30(a+b)=3×6000×10;解得:a+b=6.0×10
因第四级缺级,故此须同时满足;(a+b)sinφ=kλ;asinφ=k′λ;解得:
a=(a+b/4)k′=1.5×10k′;取k′=1,得光栅狭缝的最小宽度为1.5×10m;由(a+b)sinφ=kλ;k=(a+b)sinφ/λ;当φ=π/2,对应k=k;k=a+b/λ=6.0×10/6000×10
因±4,±8缺级,所以在-90°<φ<90°范围内实际呈现的全部级数为k=0,±1,±2,±3,±5,±6,±7,±9,共15条明条纹(k=±10在k=±90°处,看不到)。
【点评】本题考察光栅缺级问题,这类问题求解步骤是:先由光栅方程(a+b)sinφ=从求出可能出现的明条纹数目,然后由缺级条件判断缺级数目,最后求出在-90°<φ<90°范围内实际呈现的全部级数或条纹数目。