文档介绍：单缝衍射的光强分布与缝宽测量
摘要：本文主要介绍了通过观察单缝的夫琅和费衍射现象及其随单缝宽度变化的规律，加深对光的衍射理论的理解。学习光强分布的光电测量方法。利用衍射图案测定单缝的宽度。关键词：单缝衍射；光强分布；光电流；单缝缝宽
单缝衍射的光强分布与缝宽测量
摘要：本文主要介绍了通过观察单缝的夫琅和费衍射现象及其随单缝宽度变化的规律，加深对光的衍射理论的理解。学习光强分布的光电测量方法。利用衍射图案测定单缝的宽度。关键词：单缝衍射；光强分布；光电流；单缝缝宽
The Light intensity distribution of the Single-slit diffraction and
the Seam width determination
Abstract: The main purpose of the experiment is to observe the single slit Fraunhofer diffraction
phenomena and single slit width with change rules, deepen the understanding of light diffraction theory. Learning light intensity distribution of photoelectric measuring method. Diffraction pattern determine the width of the single slot.
Key words: Single-slit diffraction ； Light intensity distribution ； photo-current； the seam width
一、引言
单缝衍射的基本解释是光在传播过程中遇到障碍物，光波会绕过障碍物继续传播。而所谓的夫琅禾费衍射是指光源、衍射屏和观察屏三者之间都是相距无限远的情况。即当入射光和衍射光都是平行的情况。其图案是一组平行于狭缝的明暗相间的条纹。与光轴平行的衍射光束是亮纹的中心，其衍射光强为极大值。除中央主极大外，两相邻暗纹之间有一次极大。位置离主极大越远，光强越小。
二、实验原理
夫琅和费衍射是平行光的衍射，在实验中可借助两个透镜来实现，如图1所示。与光轴
平行的衍射光会聚于屏上P处，是中央亮纹的中心，其光强设为l ；与光轴成e角的衍射
o o
光束会聚于P处，可以证明，P处的光强为厶
0 0 U
L. D Li
图1
夫琅禾费单缝衍射光路图
「 _ sin2 u
=I
0 0 U 2
兀 a sin 0
，u (1)
九
式中：a为狭缝宽度，入为单色光的波长。由上式得：
当u = 0时，衍射光强有最大值。此光强对应屏幕上的P°点，称为主极大。
当u =加(k = ±1,±2,±3....)时，衍射光强有极小值，对应于屏上的暗纹。由于e值实际上很小，因此可近似地认为暗纹对应的衍射角为0 Q k兀/a。显然，主极大两侧暗纹之间的角宽度为AO q 2兀/九，而其他相邻暗纹之间的角宽度为AO q兀/九。
除中央主极大外，两相邻暗纹之间都有一个次极大，由(1)式可求出这些次极大