Question

【题目】光盘是一种常见的信息载体，其结构可分为五层，即基板、记录层、反射层、保护层、印刷层.光盘的信息记录在密集分布于其上的光道上.光道上布满了一个个长短不一的“凹坑”（如图1）.由于反射层的作用，光盘（局部地看）相当于一种一维反射光栅.利用这个光栅，可以作某些测量.现在给出下列器材：红色激光笔一支，CD光盘一张，白色光屏一个，钢卷尺1把.测量装置如图2所示，将光盘D和白屏P平行竖立，让激光器L位于两者之间，光束接近垂直于盘面射到盘上，则屏上会出现衍射条纹.中央最亮的光点为0级（k=0）条纹，两侧对称分布的是1级（k=1）、2级（k=2）、……等衍射条纹，各级条纹的衍射角θ不同.已知衍射公式 ，式中d为光栅常数，即光盘上相邻光道间的距离.若激光的波长λ已知，便可通过上述实验测定d值.

(1)如果要测定d，实验中需要测定哪些物理量？在图中画出示意图表示这些物理量.

(2)用测出的物理量写出刻纹之间的距离d的表达式.

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)还需要知道的物理量已标示在答图上，即要测出光盘到白屏水平距离a取k =1，第1级条纹和0级条纹的水平距离b，以及第一级条纹到激光入射点的距离c.

（2）已知所用红色激光的波长λ可算出：