实验报告 光衍射.doc

光的衍射现象研究
实验目的：
观察单缝衍射现象及其特点；
测量单缝衍射的光强分布；
实验仪器：
导轨、激光电源、激光器、单缝二维调节架、小孔屏、一维光强测量装置、 WGZ2型光强分布测试仪
实验原理和方法：
光在传播过程中遇到障碍物时将绕过障碍物，改变光的直线传播，称为光的衍 射。当障碍物的大小与光的波长大得不多时，如狭缝、小孔、小圆屏、毛发、细 针、金属丝等，就能观察到明显的光的衍射现象，亦即光线偏离直线路程的现象。 光的衍射分为夫琅和费衍射与费涅耳衍射，亦称为远场衍射与近场衍射。本实验 只研究夫琅和费衍射。理想的夫琅和费衍射，其入射光束和衍射光束均是平行光。 实验内容和步骤：
实验主要内容是观察单缝衍射现象，测量单缝衍射的光强分布，并计算出缝宽 a o
实验中用硅光电池作光强/的测量器件。硅光电池能直接变为电能，在一定的 光照范围内，光电池的光电流i与光照强度/成正比。本实验用的是WJH型数字 式检流计，以数字显示来检测光电流。它是采用低漂移运算放大器、模/数转换器 和发光数码管将光电流a进行处理，从而将光强/以数字显示出来。
，先目测粗调，使各光学元件同轴等高，要注意将激
光器调平；
50cm左右，加上本实验采用的是方向性很好，发散角1x10- ~lxl0^ra（7的 He-Ne激光作为光源，这样可满足夫琅和费衍射的远场条件，从而可省去单缝前 后的透镜厶和厶2。；
C •点亮He-Ne激光器，使激光垂直照射于单缝的刀口上，利用小孔屏调好光 路，须特别注意的是：观察时不要正对电源，以免灼伤眼睛。
d .将WJH接上电源开机预热15min ,将量程选择开关置丨档，衰减旋钮置校 准为止（顺时针旋到底，即灵敏度最高b调节调零旋钮，使数据显示器显示“-000” （负号闪烁b以后在测量过程中如果数码管显示“999”，此为超量程知识，可将量 程调高一档。如果数字显示小于190 ,且小数点不在第一位时，可将量程减少一档， 以充分利用仪器分辨率。
将小孔屏置于光强测量装置之前，调二维调节架，选择所需的单缝缝宽a