繞射光柵：許多狹縫，較尖銳的峰值

1·預測

繞射光柵具有數百條排列緊密的平行狹縫（以每毫米線數來衡量）。每毫米線數更多的光柵，會使第一亮紋在更大的角度還是更小的角度處出現？

• 更大的角度－每毫米更多的線意味著狹縫之間的間距更小，從而將衍射圖樣擴展到更寬的角度。
• 光柵越密集，衍射角越小。
• 衍射角不取決於每毫米線數。

2·設定

1. 打開光柵預設並按下重設。光波長為500 nm。
2. 啟用一級繞射角讀數。
3. 為每次試驗設定光柵的線密度，並記錄一級亮紋角度。

3·收集數據

針對三次試驗，繪製sin θ（Y軸）相對每毫米線數（x軸）的關係圖。直線是否通過原點？

4·分析

1. 對於一次試驗，計算狹縫間距 d = 1/（每毫米線數）（以毫米為單位），然後使用 λ = 500 nm（仔細轉換單位）求解 d·sin θ = λ 以獲得 θ。與表比較。
2. 解釋為什麼更高的線密度（每毫米更多的線）意味著更小的狹縫間距 d，因為 d·sinθ = λ 需要更大的角度 θ 來滿足相同的波長條件。

5·擴展

1. 衍射光柵是大多數光譜儀的核心：不同的波長從同一光柵衍射到不同的角度，在空間上分離光源的光譜以進行分析。解釋為什麼更密集的光柵（每毫米更多的線）可以提供更好的波長解析度——它將給定的波長範圍擴展到更寬的角度範圍。
2. 你在CD或DVD表面看到的絢麗彩虹反射，正是繞射光柵的表現——光碟上緊密排列的資料軌道就像一個反射光柵。請解釋為什麼以不同角度傾斜CD，會讓不同顏色最鮮明地顯現出來。

這個實驗背後的物理原理

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