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=l,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=l,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】1•估算理论值由已知的晶格常数a和微波波长入,(100)和(110)两个晶面的衍射波强度和衍射角,绘制b〜I曲线;:15-800,每隔3-5o测一个;在衍射极大附近每隔1。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=(l,0,0)I1/P12/pB/°AA15212010102555304038322829345052356062366 1613834384 0121045895 098552860346214156431306536386632326838387099100757280801217I/uA1053951616136**********n=(l,1,0)B/°152025303540455052545658606570758085nA111222212468678622241220100nA112222211508280622232210100uA112222488479622221510011/12/Io/【理论值】n=(l,0,0)面d二a=4cmX=2dcos?=k?k=l,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。北航物理实验研究性报告题目:布拉格实验和微波分光仪改进探究第一作者:王嘉伟学号:10011020第二作者:屈亦成学号:10021217班级:100111100228摘要本实验用一束波长为的微波代替X射线,观察微波照射到人工制作的晶体模型时发生的衍射现象,并验证著名的布拉格公式。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,在此基础上用图表法,列表法及一元线性回归法进行数据处理和误差分析,并且在最后提出和验证了对于实验仪器方面的几点改进方案。关键字:微波的布拉格衍射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•了解布拉格衍射原理,利用微波在模拟晶体上的衍射验证布拉格公式并测定微波的波长;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、,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a/2,相邻两个面的间距为a/。对立方晶系而言,晶面指数为的晶面族,其相邻两个晶面的间距为d=a/nl2+n22+,晶体中每个格点上的原子或离子,其内部的电子在外来电场的作用下作受迫振动,成为一个新的波源,向各个方向发射电磁波,这些由新波源发射的电磁波是彼此相干的,将在空间发生干涉。这同多缝光栅的衍射很相似,晶格的格点与狭缝相当,都是衍射单元,