文档介绍:单缝衍射光强分布实验报告
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。
单缝衍射光强分布实验报告
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。
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夫琅禾费单缝衍射光强
(????????)
??= ??; 其中 ??=
;a 为缝宽,
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??为衍射角,λ为入射光波长。
上图中 ??为衍射角, a 为缝宽。
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。