光栅衍射问题

作者&投稿:师敬 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
光栅衍射实验的误差有什么,分析一下!~

光栅衍射实验的误差来源:
(1)如果光栅放置得不严格垂直于人射光,而实验测量时仍用公式(1) 进行波长、分辨率等物理量的计算,将造成实验误差。
(2)由于人射角θ不等于零而产生两项误差,比如人眼读数时,因个人生理差别而得到的暗明带宽度各有差异。
(3)测量高次的光谱,一阶修正项增大,测量高级次的光谱会使实验误差增大。
(4)各光栅缺口不是严格相等的。

扩展资料
衍射光栅的原理:
衍射光栅的原理是苏格兰数学家詹姆斯·格雷戈里发现的,发现时间大约在牛顿的棱镜实验的一年后。詹姆斯·格雷戈里大概是受到了光线透过鸟类羽毛的启发。公认的最早的人造光栅是德国物理学家夫琅禾费在1821年制成的,那是一个极简单的金属丝栅网。
但也有人争辩说费城发明家戴维·里滕豪斯于1785年在两根螺钉之间固定的几根头发才是世界上第一个人造光栅。
参考资料来源
百度百科-衍射光栅

干涉和衍射的本质相同,二者没有严格的界限。它们两者的作用一般是同时存在的。

例如杨氏双缝一般被视为双缝的干涉,不考虑光通过每个单缝时的衍射,所以它的干涉条纹都是等宽度,且各级明条纹等亮度,如图15-17(a)所示。

实际上,杨氏双缝实验中,光波通过每条单缝时都会发生单缝衍射,出现衍射明纹和暗纹,如图15-17(b)所示。由于双缝实验中,每条缝的宽度都相同,因而各缝的衍射图样(明暗条纹的分布)完全一样,而各单缝的衍射图样在屏幕上的位置都取决于同一透镜的焦距。各单缝单独开放时的衍射中央明纹中心都落在透镜的主焦点处,所以各单缝的衍射图样在屏幕上的位置都完全重合,且相互干涉。所以,双缝实验中实际呈现的条纹如图15-17(c)所示,它是光通过每一单缝的衍射与双缝干涉的综合效果。图15-17(c)所示的强度分布,常称为双缝衍射,什么情况下把双缝实验看成双缝干涉,什么情况下看成双缝衍射呢?没有严格的界限。但是可以这样大致划分,当通过每条缝的光束本身的传播行为近似于几何光学模型描写时,这个问题就可以看作是纯干涉问题。

正入射:d sin(π/2) = k1 λ,得到 k1;
斜入射:d [sinθ +sin(π/2) ] = k2 λ,得到 k2;
k2 > k1,所以最高级次变大。
为什么条数不变?
正入射:2 k1 + 1 条(不考虑缺级);

2 k1 + 1 = 2 d sin(π/2) / λ + 1
斜入射:d [ - sinθ + sin(π/2) ] = k2' λ,得到 k2',
k2 + k2' + 1 = 2 d sin(π/2) / λ + 1
所以条数不变。

由光栅方程可知


光栅的衍射角为什么会变大?
不平行的话相当于口缩小了,这样衍射角应该进一步增大。根据光栅方程kλ=dsinθ,零级谱线不受影响,其他谱线,光栅常数越大,d越小,θ越大。前提是,入射光线垂直光栅平面,否则光栅方程不能严格成立。如果光线随着平行缝光栅衍射模式的垂直偏转的方向将会沿着方向垂直于光栅缝(因为平行光到达每个缝...

一道关于光栅衍射的物理题,求解,谢谢.麻烦解释详细点
根据光栅方程d(sinθ+sinφ)=kλ,其中θ是入射角,φ是衍射角,d是光栅常数=1mm\/500=2μm 当垂直入射的时候θ=0,最大衍射级出现在衍射角φ=90处,此时sinφ最大=1(注意1A=0.1nm=0.1*10^-3μm)所以,所以k=d\/λ=2μm\/4000A=2μm\/0.4μm=5 所以最大衍射级为5,所以能看到0...

光学光栅衍射问题
根据多缝衍射光强分布公式我们可以知道,影响光强分布的有两个因素,一个是干涉因素,这个因素决定了光亮纹的位置,亮纹位置满足光栅方程:dsinθ=mλ,另外一个因素是衍射因子,这个因素决定了亮纹的明亮程度,也就是亮纹光强的大小,而这个衍射因素能让亮纹强度为零的条件却恰恰是:asinθ=kλ,也...

衍射光栅题目
光栅常数 d = 2.0\/6000 cm d*(sin30°+ sin90°) = + kλ k = 2.0\/6000 *(0.5+1)\/(589.3*10^(-7)) = 8.48464 取整 k = 8 d*(sin30°-sin90°) = - k'λ k' = - 2.0\/6000 *(0.5-1)\/(589.3*10^(-7)) = 2.82821 取整 k = 2 所以,一侧能看到8条...

光栅常数与衍射角有什么关系 光栅常数与衍射角有关系吗
1、根据光栅衍射方程φ=λ知道,光栅常数与衍射角地正弦φ成反比。用测量显微镜来测量光栅常数。2、描述光栅结构与光的入射角和衍射角之间关系的公式叫“光栅方程”。3、光栅常数,是光栅两刻线之间的距离,用d表示,是光栅的重要参数。通常所讲的衍射光栅是基于夫琅禾费多缝衍射效应工作的。4、衍射...

光栅衍射问题,是否能用光栅方程求解?
理论上可以。首先,当波长略大于d时仍可以观察到衍射现象,能够测量。但可能直接应用光栅方程会有一定误差,这是理论本身产生的。光栅方程的推导建立在惠更斯-菲涅尔原理上,更严格地将光作为标量处理的标量衍射理论。如基尔霍夫理论和瑞利-索末菲理论。该理论在满足一下条件时,结果相当精确:1)衍射物...

衍射光栅题目
首先讲一下什么叫中央包线,中央保线即中央包络线,指的是-λ\/a<sinψ<λ\/a 的范围 包络线:单缝衍射光强分布曲线为包络线 干涉主级大数:看我给出的图,图(b)中的每个波峰就是一个干涉主级大 图(a)单缝衍射包络线的中央区域 图(b)多缝干涉 图(c)光栅衍射(可以看出是a,b共同作...

衍射光栅实验原理
衍射光栅的原理是苏格兰数学家詹姆斯·格雷戈里发现的,发现时间大约在牛顿的棱镜实验的一年后。詹姆斯·格雷戈里大概是受到了光线透过鸟类羽毛的启发。公认的最早的人造光栅是德国物理学家夫琅禾费在1821年制成的,那是一个极简单的金属丝栅网。但也有人争辩说费城发明家戴维·里滕豪斯于1785年在两根螺钉...

几个关于衍射光栅的问题~~~
11,让光线通过狭缝和聚焦透镜形成一束平行光线,经过光学元件的反射或折射后进入望远镜物镜并成像在望远镜的焦平面上,通过目镜进行观察和测量各种光线的偏转角度,从而得到光学参量例如折射率、波长、色散率、衍射角等 2,望远镜聚焦平行光,且其光轴与分光计中心轴垂直。载物台平面与分光计中心轴垂直。3,...

大学物理光学关于光栅衍射的一道小题,当时这里进度很快没学好,所以找...
直接将波长代入光栅方程dsinθ=kλ,第一级光谱取k=1。线距离就是衍射角sinθ乘以焦距f。具体计算过程见下图。

昌江区14783978992: 关于光栅的衍射问题 -
调峡草铂: 衍射是光绕开障碍物或者小孔从新在起后面如同没有障碍一般传播,光的衍射不同与反射,反射一束光就是一束,平面光入射,平面光出射,而衍射是平面光入射,球面光出射,而且是多个球面光出射,不能理解为波长不同而出现的多个衍射级次,相同波长也会出现衍射,也会出现各种级次,你的解释不对.衍射不可以理解为反射,衍射光波动性的体现,反射是粒子性的体现.衍射光可以认为是一条,但是是球面光,发散的,也可以理解为多束平面光沿着不同角度传播!

昌江区14783978992: 有关光栅衍射的问题.已知光栅参数,在透镜的焦平面上看到波长λ的几条谱线? -
调峡草铂:[答案] 最大衍射角在90度上,最大衍射级:光栅常数/波长,然后取整数,不是四舍五入! 能看到的谱线为:2*最大衍射级+1条

昌江区14783978992: 光学光栅衍射问题用波长为 的单色平行光垂直入射在一块多缝光栅上,其光栅常数d=3μm,缝宽a =1μm,则在单缝衍射的中央明条纹中共有 5条谱线(主极... -
调峡草铂:[答案] k*lamda/d>=lamda/a. 解出来,得到k>=3,说明级数大于等于3的谱线,光强很弱,虽然仍然属于主极大,但要考虑单缝衍射因子对光强的调制作用.一般认为,衍射角大于单缝衍射零级衍射斑边界所对应的衍射角的谱线,衍射光强很弱. 所以,这里,...

昌江区14783978992: 光栅衍射的问题,光栅衍射中理论能看到的主极大级数可以有dsinθ=mλ,在sinθ=1时得到m,但夫琅禾费衍射是有近轴远场条件的,θ应该极小才能如此近... -
调峡草铂:[答案] dsinθ=mλ在理论上是完全正确的,夫琅禾费衍射的近轴远场条件,是指光的强度的具体计算公式,因为不作近似处理,积分公式无法求解.

昌江区14783978992: 衍射光栅问题 -
调峡草铂: 你所说的凸透镜是在平面光栅光谱仪中才会使用,它的作用是将平行光束汇聚成像在接收器上.使用平面光栅的时候,先将光源发出的光准直为平行光照射在平面光栅上,不同波长的光被衍射到不同方向上,此时各个波长的光均为平行光,通过透镜可以汇聚到接收器上. 凹面光栅本身具有成像功能,所以凹面光栅光谱仪中不需要使用透镜.

昌江区14783978992: 光栅衍射计算题用波长为400~760nm的白光照射光栅,在它的衍射光谱中,第2级和第3级发生重叠,求第2级光谱被重叠部分的光谱范围. -
调峡草铂:[答案] 由光栅衍射的特点可知,光谱中波长越小的部分越靠近中央明纹 所以此题实际就是求第3级中波长为400nm的光线与第2级中哪一个波长的光线有相同的衍射角,设它们的衍射角为θ ∴dsinθ=2λ=3*400,得λ=600nm ∴所求范围光谱是400~760nm

昌江区14783978992: 光栅衍射是怎么回事呢?
调峡草铂: 这种利用透射光衍射的光栅称为透射光栅,还有利用两刻痕间的反射光衍射的光栅,如在镀有金属层的表面上刻出许多平行刻痕,两刻痕间的光滑金属面可以反射光,这种光栅称为反射光栅

昌江区14783978992: 关于光栅衍射实验的问题 -
调峡草铂: 光栅方程为 dsinθ=mλ 取其两边的微分可得dθ/dλ=m/dcosθ .此为角色散.即衍射角变化率与波长变化率的关系. 而光栅分辨本领则是A=λ/Δλ=mN .m为光谱级次,N为光栅线数.

昌江区14783978992: 衍射光栅到底是衍射还是干涉?它有那么多线光源,为什么还是衍射?那么对其所得到的条纹的解释是应该用衍射解释还是用干涉解释?高中人教版物理用的... -
调峡草铂:[答案] 衍射光栅既有衍射也有干涉. 它利用了单个狭缝的衍射,又将彼此毗邻狭缝衍射出的光进行干涉.

昌江区14783978992: 波动光学/光栅衍射/基础题如无缺级时,在2cm上均匀刻有10 000条光栅,当平行白光(波长400 - 760nm)垂直入射时,最多能看到多少个万丈呢个光谱.答案... -
调峡草铂:[答案] 题目最后的意思没明白 光栅衍射有 决定光栅衍射主极大方向的公式: dsinθ=±kλ,其中k=0,1,2,… θ是光偏离原来光线的角度,d是光栅常数,为相邻刻缝间的距离; 带进去算下应该能出来的

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