你有沒有在物理實(shí)驗(yàn)課上，對(duì)著那塊看起來(lái)像“玻璃片”的光柵發(fā)過呆？它明明不透明，卻能讓白光變成彩虹色——這就是光柵的魅力！今天就來(lái)聊聊：光柵常數(shù)d怎么算？別急，我用真實(shí)案例+細(xì)膩語(yǔ)言帶你一步步搞懂。
首先，什么是光柵常數(shù)d？簡(jiǎn)單說(shuō)，就是光柵上相鄰兩條刻線之間的距離。它是決定衍射效果的關(guān)鍵參數(shù)，就像鋼琴的琴鍵間距，決定了音高是否精準(zhǔn)。
舉個(gè)真實(shí)例子：我在大學(xué)做光學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師給了我們一塊自制光柵（其實(shí)是實(shí)驗(yàn)室用的透射光柵），標(biāo)稱d=1.5μm（微米）。但我想驗(yàn)證一下，于是用激光筆和卷尺做了個(gè)小實(shí)驗(yàn)：把光柵放在墻上，讓激光垂直入射，然后在遠(yuǎn)處墻上看到清晰的衍射條紋。
這時(shí)候，我用公式： d·sinθ = mλ 其中： d是光柵常數(shù)（我們要算的） θ是第m級(jí)亮紋對(duì)應(yīng)的衍射角 λ是激光波長(zhǎng)（比如632.8nm，氦氖激光） m是衍射級(jí)次（通常取第一級(jí)，m=1）
我測(cè)得第一級(jí)亮紋離中心點(diǎn)的距離是15cm，光柵到屏幕的距離是100cm。通過三角函數(shù)算出θ ≈ arctan(15/100) ≈ 8.53°。代入公式： d = λ / sinθ = 632.8 × 10?? / sin(8.53°) ≈ 1.52 μm
哇！和標(biāo)稱值幾乎一致！那一刻我真覺得物理不是枯燥的公式，而是能觸摸到的魔法。
如果你沒有專業(yè)設(shè)備，也能用手機(jī)拍個(gè)視頻測(cè)角度——現(xiàn)在的小紅書博主都在用手機(jī)+Excel算這個(gè)！關(guān)鍵是：記住三個(gè)要素：波長(zhǎng)、衍射角、級(jí)次。只要測(cè)準(zhǔn)一個(gè)亮紋的位置，就能反推d。
小貼士：光柵常數(shù)越?。叹€越密），衍射角越大，顏色分得越開；反之，如果d太大，可能看不到明顯彩色條紋哦～
所以，下次你在朋友圈看到別人曬“自制光柵實(shí)驗(yàn)”，別只點(diǎn)贊，試著自己動(dòng)手算一算d吧！你會(huì)發(fā)現(xiàn)：原來(lái)科學(xué)，也可以這么溫柔又浪漫。
