人に聞けない痔の悩み、これでスッキリ >>

波動の問題があるのですが、いまいち意味が解かりません。
計算は自分で出来ると思うので、問題をわかりやすく説明してください。お願いします。
問題は、

「500本/mmのスリットを持つ回折格子に、ナトリウムのD線の二重線(波長589.6nmと589.0nm)を垂直に入射し、1次の回折スペクトルによって2本の線を区別して観測するために必要な回折格子の幅はいくらか。」

というものです。
「1次の回折スペクトル」とか、「区別して観測」が良く解かりません。
よろしくお願いします。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (2件)

問題の意図の説明ということで...


固定フォントで見てください.

回折スペクトルの概形は下図のようになっています.
θは回折角.

   ●
  ● ● 
  ● ●        ● 
  ● ●       ● ●        ●
 ●   ●      ● ●       ● ●
 ●   ●     ●   ●     ●   ● 
 ●   ●     ●   ●     ●   ●
───0────────────────────────> sinθ

   0次        1次        2次
  (中央)

中央のところの大きなピークが0次,以下図のように1次,2次,.... です.
0次のピークは常に中央で波長に関係ありませんが,
1次以降のピークの位置は波長に関係します.
したがって,2つの違う波長が混ざった光を入れれば
1次以降のピークの位置が違いますから,
それらを区別して観測することができます(分光).

ただし,ピーク位置のずれがピーク幅に対して小さいと,
2つの波長の1次スペクトルがほぼ重なってしまって,よく区別できません.

   ●
  ● ● 
  ● ●        ● 
  ● ●       ● ●        ●
 ●   ●      ● ●       ● ●
 ●   ●     ●   ●     ●   ● 
 ●   ●     ●   ●     ●   ●



   ○
  ○ ○ 
  ○ ○      ○ 
  ○ ○     ○ ○      ○
 ○   ○    ○ ○     ○ ○
 ○   ○   ○   ○   ○   ○ 
 ○   ○   ○   ○   ○   ○

が重なるとよく区別できませんが(状況A),
もっとピークが鋭くなって

   ●
   ● 
   ●         ● 
   ●         ●         ●
   ●         ●         ●
   ●         ●         ● 
   ●         ●         ●



   ○
   ○ 
   ○       ○ 
   ○       ○       ○
   ○       ○       ○
   ○       ○       ○ 
   ○       ○       ○

なら重なっても区別できるでしょう(状況B).

波長をλ,スリット間隔を b として,
ピークの位置は 0, λ/b,2λ/b,... でスリットの本数には関係がありませんが,
ピークの幅がスリット本数に関係していて,
本数が多いほど鋭くなります.
したがって,ピークの幅と 2本の Na D 線のピーク位置のずれの
間の関係が,状況Bになることを考えればよいことになります.
    • good
    • 0

「区別して観測」についてはsiegmundさんの丁寧なご解説がありますので、基本的な部分について。



回折格子は、光を入射すると、その周期的構造により特定方向に光が強め合い、回折光というものが発生しますね。
この強め合う条件はある角度θ方向になるわけですが、この角度は一つではなく複数現れます。

θ1, θ2, θ3,....

そこで式に現れる整数mを次数mと呼び、m=1を一次の回折、m=2を2次の回折、、、というように言います。
mは回折の式でsin、cosなどが最大になる条件を考えると、θ=2mπとなることからきます。
「1次の回折スペクトル」とはm=1の条件の回折光を意味しています。

では。
    • good
    • 0

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!


人気Q&Aランキング