物理【波】第13講『光の干渉 〜回折格子〜』の講義内容に関連する演習問題です。
講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。
問題
下図に示すように，格子定数dの回折格子に波長λの緑色の光を垂直に当てると，スクリーン上に明暗の縞模様が生じた。
スクリーンの中央Oから距離xだけ離れた位置をPとし，光の入射方向とPへ向かう光のなす角をθとして，以下の各問に答えよ。
[Level.1]
点Pで明線が観測されるために，x,λ,d,Lが満たすべき条件をm（m＝0,1,2,3,…）を用いて表わせ。
ただし，θは十分に小さく，sinθ ≒ tanθが成り立つものとする。
[Level.2]
隣りあう明線どうしの間隔をd,L,λを用いて表わせ。
[Level.3]
入射させる光の色を変えて，明線どうしの間隔を大きくしたい。
青色と赤色のどちらに変えればよいか。
この下に答えを載せていますが，まずは自力で考えてみましょう。
答え
[Level.1]
\(\frac{dx}{L}=m \lambda \)
[Level.2]
\(\frac{L \lambda}{d}\)
[Level.3]
赤色