No.2
- 回答日時:
「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。
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
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.
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───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.
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と
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○ ○ ○ ○ ○ ○
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
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と
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○
○ ○
○ ○ ○
○ ○ ○
○ ○ ○
○ ○ ○
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.
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