【正确答案】光栅实际上可以看成是由许多等距离平行排列的单缝构成,所以光栅衍射除了考虑每条单缝的衍射效果之外,还要考虑各条单缝之间的干涉.因此,光栅衍射可看成是在光栅每条单缝衍射的基础上的各缝之间产生多光束干涉的总效果.因为光栅衍射的明纹主要取决于多光束干涉,因数目极多的狭缝的振动相位相同,在相互加强时满足振幅相加,因而光强与缝数N的平方成正比,所以光栅的衍射明条纹比单缝衍射明条纹明亮得多.
由于单缝位置的变化对衍射图象的位置没有影响,所以光栅中各条缝的衍射图象是重叠的.若光栅有N条缝,则衍射图样中的明纹亮度增加N2倍,所以光栅中狭缝条数越多,明纹就越亮.
不仅光栅刻痕要很多,而且各刻痕之间的距离也要相等.这是因为当任意两相邻透光缝之间满足
(a+b)sinθ=±kλ k=0,1,2,… ①
此时,若各刻痕等间距,则所有其它任意两相邻狭缝均满足此公式,它们的干涉结果都是相互加强的.就会在此处产生相干叠加.
若各刻痕不是等间距的,则(1)式对于其它任意两相邻狭缝是不同的.缝间距大小的随机性使缝间干涉因子具有空间均匀性,结果得到的是N个相同的单缝衍射的非相干叠加.
【答案解析】