光学
衍射光栅
多缝使极大变成 d·sinθ = mλ 处的细亮级次——这是光谱仪的基础。
衍射光栅——交互式光学模拟。多缝使极大变成 d·sinθ = mλ 处的细亮级次——这是光谱仪的基础。 免费的基于浏览器的虚拟物理实验室，提供实时 SI 测量和分步引导教程。
衍射光栅
多缝使极大变成 d·sinθ = mλ 处的细亮级次——这是光谱仪的基础。
N 条平行缝在满足 d sin θ = mλ 的角度上相长干涉，将能量集中于锐利的光谱级次中。线密度越高，波长分辨率越好——这正是精密光谱仪中光栅取代棱镜的原因。
- 衍射光栅方程 d sin θ = mλ
- 锐利的衍射级次
调查简介
在打开实验室之前计划好问题
这份简介反映预渲染页面：探究问题、相互竞争的预测、变量角色、支配定律、设置以及分析和拓展提示都会按此顺序保持可见。
驾驶问题
衍射光栅具有数百条排列紧密的平行狭缝（以每毫米线数来衡量）。每毫米线数更多的光栅，会使第一亮纹在更大的角度还是更小的角度处出现？
预测权重
- 更大的角度——每毫米更多的线意味着狭缝之间的间距更小，从而将衍射图样扩展到更宽的角度。
- 光栅越密集，衍射角越小。
- 衍射角不取决于每毫米线数。
可变角色
您设置的内容：
- 每毫米线数
您测量的内容：
- 一阶角 θ (°)
调查如何进行
- 打开光栅预设并按重置。光波长为500 nm。
- 启用一级衍射角读数。
- 为每次试验设定光栅的线密度，并记录一级亮纹角度。
控制方程
衍射光栅方程 — d·sinθ = mλ
狭缝间距为 d 的光栅在 d·sin θ = mλ（对于连续级数，m = 1, 2, 3...）处都会产生明亮的条纹。更密集的光栅（d更小，每毫米线数更多）将给定的波长衍射到更大的角度。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于一次试验，计算狭缝间距 d = 1/（每毫米线数）（以毫米为单位），然后使用 λ = 500 nm（仔细转换单位）求解 d·sin θ = λ 以获得 θ。与表比较。
- 解释为什么更高的线密度（每毫米更多的线）意味着更小的狭缝间距 d，因为 d·sinθ = λ 需要更大的角度 θ 来满足相同的波长条件。
这在实验室之外的地方表现出来
- 衍射光栅是大多数光谱仪的核心：不同的波长从同一光栅衍射到不同的角度，在空间上分离光源的光谱以进行分析。解释为什么更密集的光栅（每毫米更多的线）可以提供更好的波长分辨率——它将给定的波长范围扩展到更宽的角度范围。
- 你在CD或DVD表面看到的绚丽彩虹反射，正是衍射光栅的表现——光盘上紧密排列的数据轨道就像一个反射光栅。请解释为什么以不同角度倾斜CD，会让不同颜色最鲜明地显现出来。
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.3 Wave phenomena
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- 欢迎学习衍射光栅
- 选择光栅
- 播放
- 锐利的光谱级次
- 打开检查器
- 完成了！
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