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单缝衍射光强分布试验报告.docx

上传人:yusuyuan 2022/7/21 文件大小:63 KB

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单缝衍射光强分布试验报告.docx

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文档介绍

文档介绍:单缝衍射光强分布
【实验目的】

,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
单缝衍射光强分布
【实验目的】

,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I = 1(^^;其中B = na^ini; a为缝宽, 0 B2 入
e为衍射角,人为入射光波长。
上图中e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sin妫横坐标,I/I0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】
.摆好实验仪器,布置光路如下图
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5山山,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】
(1)缝与接收器间距应满足远场衍射条件。
(2)记录光强时需要固定缝宽。
(3)微电流计选择适当的档位。
(4)不要错过每一级的最亮点与最暗点.
(5)测量过程中接收器要保持只向一