文档介绍：微波布拉格衍射实验报告班级____________组别____________ 姓名_______学号---————日期_____________指导教师__________ 【实验题目】微波的布拉格衍射【实验目的】 ,利用微波在模拟晶体上的衍射验证布拉格公式; 。【实验仪器】微波分光仪,模拟晶体,梳片; 【实验原理】晶体对x射线的衍射实质是晶体每个格点上的原子产生的散射波的相干叠加:同一晶面上各个原子发出的散射波相干叠加,形成晶面的衍射波;同一晶面族的不同晶面的(转载于:写论文网:微波布拉格衍射实验报告)衍射波之间相干叠加。对于同一晶面,各原子散射波相干叠加的结果遵从反射定律,即反射角等于入射角,如图2所示。由于晶面间距为d的相邻晶面之间反射波的光程差为2dsin?,则形成干涉极大的条件为: 2dsin?=k?k=1,2,3…式即为晶体衍射的布拉格条件。改用入射角?表示,则式可写为:2dcos?=k?k=1,2,3…布拉格公式给出衍射波极大的入射角与衍射角方向,由I的极大值所对应的?,可求出晶面间距d;或已知晶面间距d,来计算I极大所对应的?。【实验内容】 ,根据式2dcosβ=kλ估算出面和面衍射极大的入射角β (100)和(110)两个晶面的衍射波强度和衍射角,绘制b~I曲线; :15-80o,每隔3-5o测一个;在衍射极大附近每隔1o测一个; 4..; ,即将测量量与理论计算结果进行比较验证。【原始数据及数据处理】 n=(1,0,0) I1/μ I2/μβ/°AA1521XX2 17 I/μA 36115 n=(1,1,0)β/°085 μA XX0 μA 10100μA I1/ I2/ Io/ 【理论值】n=(1,0,0)面 d=a=4cmλ=2dcos?=k?k=1,2突然增大,且一直增大,可推知由于微波发射装置与接收装置处于近似平行状态,所以此时电流突然增大不是由于衍射造成的,而是微波直接将能量传给接收装置,能量损耗较小,电流才突然增大的。北航基础物理研究性实验报告专题:微波实验和布拉格衍射班级: 第一作者: 第二作者第三作者: 摘要本实验应用一束波长约为3cm的微波,观察微波照射到人工制作的晶体模型时的衍射现象,用来模拟发生在真实晶体上的布拉格衍射,并验证布拉格公式。并通过微波的单缝衍射和迈克尔逊干涉实验,加深对波动理论的理解。本文对微波实验和布拉格衍射的原理、步骤、仪器进行了简要介绍,在此基础上对实验数据进行处理并进行了初步的误差分析,在最后提出和验证了对于实验仪器方面的几点改进方案。关键词布拉格衍射微波单缝衍射迈克尔逊干涉一、实验目的【1】了解微波的特点,学****微波器件的使用; 【2】掌握布拉格衍射原理并利用微博在模拟晶体上的衍射验证布拉格公式,测定微波波长; 【3】通过微波的单缝衍射和迈克尔逊干涉实验,加深对波动理论的理解。二、实验原理【1】关于微波微波波长范围为1mm-1cm,其波段介于超短波和红外线之间。微波还可以进一步细分为“分米波”、“厘米波”、和“毫米波”等。本实验所用到的的微波波长为。从本质上来说,微波与普通的电磁波没有什么不同,但其波长频率能量具有特殊的量值,使得微波具有既不同于普通电磁波又不同于光波的特点: 波长短。其具有直线传播和良好的反射特性,所以在通讯、雷达、导航等方面得到广泛应用。频率高。其电磁振荡周期和电子在电子管内部的电极间渡越时间相近,因此普通电子管已经不能用作微波振荡器、放大器和检波器,而必须改用微波元件。穿透性,微波可以穿透地球周围的电离层而不被反射,不同于短波的反射特性,所以其广泛用于宇宙通讯、卫星通信等方面。量子特性,在微波波段,单个量子的能量约为10-6~10-3eV,刚好处于原子或分子发射或吸收的波长范围内。人们可以借助这个特点去研究原子和分子结构。【2】晶体结构晶体中的原子按一定规律形成高度规则的空间排列,称为晶格。最简单的晶格是所谓的简单立方晶格,它由沿3个垂直方向x、y、z等距排列的格点所组成。间距a称为晶格常数。晶格在几何上的这种对称性也可以用晶面来描述。把格点看成是排列在一层层平行的平面上,这些平面称为晶面,用晶面指数来标志。确定晶面指数的具体办法如下:先找出晶面在3个晶格坐标轴上的截距,并处以晶格常数,再找出它们的倒数的最小整数比,就构成了该晶面的晶面指数。一个格点可以沿不同方向组成晶面,如下图给出了3中最常用的晶面:面、面、面。晶面取法不同,则晶面间距不同。相邻两个面的间距等于晶格常数a,相邻两个面的间距为,相邻??a?sin?两个