文档介绍：实验单缝衍射
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实验目的
实验原理及背景知识介绍
实验内容
实验仪器介绍
实验步骤
注意事项
实际操作
思考题
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实验目的：
了解单缝衍射现象及其应用。
运用计算机及传感器测定单缝衍射光强度分布与单缝缝宽。
培养运用计算机及科学工作室接口进行综合物理实验的能力。
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实验原理及背景知识介绍：
光在传播过程中经过障碍物，如狭缝、小孔、不透明物体的边缘、细线等时，一部分光会传播到几何阴影中去，产生衍射现象。
单缝衍射有两种：一种是菲涅耳衍射，单缝距光源和接收屏均为有限远；另一种是夫琅和费衍射，单缝距光源和接收屏均为无限远或者相当于无限远，此时入射光与衍射光均可看做平行光。本实验单缝与采光屏的距离远大于单缝宽度，所以可以看成是夫琅和费衍射现象。
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夫琅和费(Joseph Faunhofer)
～。德国人。天体物理学之父。他于1815年制成第一架分光镜；第一个用钠火焰的黄光作为单色光源；并制造出许多当时最佳的折射望远镜。于1821年研究单缝衍射(夫琅和费衍射)现象，并制成衍射光柵。1823年得出光柵方程式。1824年创制配有转仪镜的赤道式装置的望远镜。
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当用散射角极小的激光器产生激光束，通过一条很细的狭缝（～），，就可看到衍射条纹，它实际上就是夫琅和费衍射条纹，如图１所示。
图１ 单缝衍射光强分布曲线图
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由惠更斯-菲涅耳原理可严格计算出单缝衍射光强相对分布：单缝衍射各级明纹光强分布不同，中央明纹和其它明纹的角宽度不同，暗条纹等间距；而次极大彼此不等间距，但随着级数k的增加，趋于等间距。本实验通过测量±Ｋ极暗纹的间距Ｄk，根据衍射现象中暗纹形成原理得出缝宽 的计算公式：
（ k=1、2、3 … ） （１）
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实验内容：
１．观察不同缝宽的单缝衍射现象
利用配有不同缝宽的演示单缝装置，观察不同
缝宽的单缝衍射现象，并记录观察到的实验现象。
２．单缝缝宽度的测量
利用单缝装置，测量出±２级以上暗纹之间的距离Ｄ±k，重复读数8次以上。用光具座上米尺测量单缝位置和采光屏的位置各一次。根据公式（１）可算出缝宽。
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实验仪器介绍：
１．光传感器
２．旋转移动传感器
３．科学工作室500型接口
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光传感器
光传感器用于检测光的相对光强度。传感器的增益分为可以改变的1、10、100三个档位，其信号输出端接入科学工作室的模拟接口。传感器通光口采光屏处安装有光圈调节装置 。
光传感器通光口
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