单缝衍射实验指导书.doc

单缝衍射实验指导书.doc单缝衍射一、 实验目的观察单-缝衍射现象,了解衍射特点;测量单缝衍射的相对光强分布。二、 实验仪器激光器、单缝、检流计、硅光电池等三、 实验原理单缝衍射光路图照到狭缝上的波前上每一点都起着新波源的作用,从这个波前出发,光线迭加的结果是出现平行于狭缝的明喑相间的条纹。亮条纹从中心往两侧依次是0级、1级、2级……n级亮条纹。暗条纹依次是1级、2级.•…n级。设光轴上的光强为人屏上与光轴夹角(p为的一处光强为1=/ (1)02卩=恥咖 ⑵A1•当0=0(0=0)时,1甲=称为主极大或零级亮条纹。当0=加龙(加=±1,±2・・・・),即Sin(p=时,焉=0,出现喑条纹。暗aJ r\y条纹在0=—的方向上。主极大两侧暗条纹之间的夹角△©=—,其余暗条a a纹间的间距为M=la其他亮条纹的位置:=2Sin0(0Cos0一Sin0)I护vpcosp-Sinj3=0,即0=以创寸,/取极大值。可得:0=±,±〃±・・・2 2 2即:(p=±-,±-,±-……(3)a a ,, 4•总Sin(p2-2—a2-——a22—a0-、 实验内容和步骤1・按夫琅和费单缝衍射实验装置设计光路。即入射到狭缝的光束是平行光,传播到观察点的各子波的光线也是平行光。2激光点亮并垂直于狭缝,观察屏放到较远处D»(1)调节狭缝又宽变窄,再出窄变宽,观察衍射图像的变化,估计出衍射图像刚出现可分辨条纹时的缝宽。(2)调节缝宽,观察缝宽与衍射角的关系,注意其规律性。(3)观察狭缝大小与亮条纹的宽度、亮度(光强)清晰度的关系。(4)改变屏到狭缝的距离D,重复上述情况的观察,记下变化的规律。4•测量单缝衍射图像的光强分布(1)调节缝宽,屏上出现清晰的衍射图像。由光电池代替观察屏,光强计由检流计(或毫伏表)的读数表示。(2)将光电池沿衍射图像展开的方向从做到右(或反向)以一定的间隔(间隔大小以能在一条纹上多读几个数值为准,光强逐点测量。)要对光电池前的光栏宽度适当调整。如:确定中心零