Question

什么是光栅衍射？

Answer 1

当波长为λ的平行光束垂直投影到光栅平面上时，光波将在每个狭缝处衍射，而穿过所有狭缝的光波将相互干涉。衍射光形成的干涉条纹在无穷远处局部化，如果在光栅后面放置会聚透镜，则所有方向的衍射光通过会聚透镜后将集中在其焦平面上。获得的衍射光的干涉条纹基于光栅衍射理论。明亮条纹在光谱中的位置由以下公式确定：（k=1，2，3，…）（1）或上述公式称为光栅方程，其中两个相邻狭缝之间的距离称为光栅常数∧是入射光的波长，k是明亮条纹的阶数，是k阶亮条纹的衍射角，衍射角方向的光干涉增强，其他方向的光干涉消除。当入射平行光在平面垂直时不与光栅相互作用时，光栅方程应写成（k=1，2，3，…）（2），其中i是入射光与光栅平面法线之间的角度，因此在实验中，必须确保入射光垂直进入。如果入射光不是单色光，而是包含几种不同波长的光。从方程（1）可以看出，对于其他相同阶谱线，在中心亮条纹（k=0，=0）处，除零阶条纹外，每个单色光的中心亮条纹彼此重叠，由于每个单色光的波长λ不同，单色光的衍射角不同，因此入射的多色光将分解为单色光，如图1所示。