光的夫琅禾费衍射研究

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1、实验二十九实验二十九 光的夫琅禾费衍射研究光的夫琅禾费衍射研究l实验目的实验目的l实验原理实验原理l实验仪器实验仪器l实验内容实验内容l注意事项注意事项基础实验教学中心基础实验教学中心一、实验目的一、实验目的 1.观察单缝的衍射现象，加深对衍射理论的理解；2.学会用光电元件测量单缝衍射的相对光强分布，掌握其分布规律；3.学会用衍射法测量单缝的宽度。光在传播光程中遇到障碍物时光在传播光程中遇到障碍物时,能够绕过障碍物边缘继能够绕过障碍物边缘继续前进续前进,这种偏离直线传播的现象称为光的衍射这种偏离直线传播的现象称为光的衍射.SABE bba a光源光源障碍物障碍物接收屏接收屏二、实验原理二、实验

2、原理（一）光的衍射（一）光的衍射SE(菲涅耳衍射菲涅耳衍射)光源光源O ,接收屏接收屏E 到障碍物到障碍物S 的距离均为无穷远的的距离均为无穷远的衍射，如右图所示。衍射，如右图所示。理论计算简单，应用价值大理论计算简单，应用价值大（二）夫琅禾费衍射（二）夫琅禾费衍射(远场衍射远场衍射)（三）夫琅禾费衍射的光路（三）夫琅禾费衍射的光路aD2A02sinasin()II01.=00=当，即时，光强最大，称为中央主极大A2.=sin1,2,3.=0akkk 当，即（）时，出现暗条纹3.除主极大外，两相邻暗纹之间都有一个次极大（四）单缝夫琅禾费衍射条纹的特点（四）单缝夫琅禾费衍射条纹的特点aD（五）单

3、缝夫琅禾费衍射的相对光强分布（五）单缝夫琅禾费衍射的相对光强分布（六）（六）缝宽的计算缝宽的计算akk Dxxk三、实验仪器三、实验仪器激光器激光器小孔屏小孔屏单缝单缝检流计检流计导轨导轨测量装置测量装置二、实验仪器二、实验仪器四、实验内容四、实验内容 .调整光路调整光路：调整仪器各元件同轴等高；激光垂直照射在单缝平面上，接收屏与单缝之间的距离大于75cm。2.观察单缝衍射现象：观察单缝衍射现象：改变单缝宽度，观察衍射条纹的变化，观察各级明条纹的光强变化。3.测量衍射条纹的相对光强：测量衍射条纹的相对光强：(1)观察：单方向转动鼓轮，观察检流计数据的变化，注意记录中央主极大与各级极小值出现的位置。(2)测量：根据上一步观察结果，确定测量范围以及测量间隔（要求数据中能出现2级极小值），记录光电探头位置与对应的光电流读数 (3)画图：根据第(2)步数据画出相对光强分布图 4.缝宽的测量：缝宽的测量：测出接受装置到单缝的距离D，结合第3步的实验数据，求出缝宽（已知激光波长=650nm）x1x3x2x2x1x3x0 x单缝夫琅禾费衍射的光强分布单缝夫琅禾费衍射的光强分布五、注意事项五、注意事项1.眼睛不要直接迎着激光束看2.实验结束后断开电流线