文档介绍：单缝衍射光强分布【实验目的】定性观察单缝衍射现象和其特点。学会用光电元件测量单缝衍射光强分布,并且绘制曲线【实验仪器】仪器名称光学导轨激光器接收器数字式检流计衍射板型号【实验原理】光波遇到障碍时,波前受到限制而进入障碍后方的阴影区,称为衍射。衍射分为两类:一类是中场衍射,指光源与观察屏据衍射物为有限远时产生的衍射,称菲涅尔衍射;一类是远场衍射,指光源与接收屏距衍射物相当于无限远时所产生的衍射,叫夫琅禾费衍射,它就是平行光通过障碍的衍射。夫琅禾费单缝衍射光强;其中一>—;a为缝宽,入为衍射角,入为入射光波长。上图中为衍射角,a为缝宽【实验内容】(一) 定性观察衍射现象按激光器、衍射板、接收器(屏)的顺序在光节学导轨上放置仪器,调节光路,保证等高共轴。衍射板与接收器的间距不小于1m观察不同形状衍射物的衍射图样,记录其特点。(二) 测量单缝衍射光强分布曲线选择一个单缝,记录缝宽,测量-2到+2级条纹的光强分布。要求至少测30个数据点。测量缝到屏的距离L。以为横坐标,1/1o为纵坐标绘制曲线,在同一张图中绘出理论曲线,做比较。【实验步骤】,布置光路如下图顺序为激光器一狭缝一接收器一数字检流计,其中狭缝与出光口的距离不大于10cm狭缝与接收器的距离不小于1m调节激光器水平,即可拿一张纸片,对准接收器的中心,记下位置,然后打开激光器,沿导轨移动纸片,使激光器的光点一直打纸片所记位置,即光线打过来的高度要一致。再调节各光学元件等高共轴,先粗调,即用眼睛观察,使得各个元件等高;再细调,用尺子量取它们的高度(狭缝的高度,激光器出光口的高度,接收器的中心),调节升降旋钮使其等高,随后用一纸片,接到光源发出的光,以其上的光斑位置作为参照,依次移动到各个元件前,调节他们的左右(即调节接收器底座的平移螺杆,狭缝底座的平移螺杆)高低,使光线恰好垂直照到元件的中心。调节狭缝宽度,使光束穿过,可见衍射条纹,调节宽度,使条纹中心亮纹的宽度约为5mm且使得条纹最亮,而数字检流计的读数最大,经过上述调节后,上述任何一个旋钮的改变都会使读数变小。测量光强,先遮住接收器的光探头,选择合适的档位,并对读数进行调零,(若不能调零,则记下该处误差,在得到实验数据后减去),若在测量过程中需要换挡,则换挡需要调零。调节接收器底座的平移螺杆,观察检流计的读数,能够观察到第三暗纹的出现,单方向转动手轮,沿x方向每次转动,从左侧第三级暗条纹一直测到右边第三级暗纹,记录光电流大小和坐标位置。记录缝宽和测量缝到光探头的距离。注意事项】缝与接收器间距应满足远场衍射条件。记录光强时需要固定缝宽。微电流计选择适当的档位。,避免空转注意同时记录光电流值和相应的位置【实验记录】一、,衍射条纹有以下特点:中间暗条纹随着级数的增大,条纹间距减小(很微弱),亮度变暗,宽度也同时减小。在细丝宽度减小时,条纹宽度变大,相邻的条纹间距也变大,并且亮度变暗。,中间是亮条纹,亮度最大并且条纹最宽,相邻两条纹间距相同,随着条纹级数增大,亮度减小且宽度也减小为中间亮条纹的二分之一。随着缝宽度的增大,条纹宽度减小,亮度增大,间距变小。二、单缝衍射光强分布曲线实验数据记录狭缝宽