测量单缝衍射光强分布(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,测量单缝衍射的光强分布,制作:杨世清,一实验目的,观察单缝衍射现象及其特点；,测量单缝衍射的光强分布；,用单缝衍射的规律计算单缝缝宽；,二实验原理,1.,夫朗和费衍射,:,夫朗和费衍射亦,称为远程衍射。,理想的夫朗和费,衍射,其入射光,束和 衍射光束,都是平行光。,L,1,L,2,L,A,B,S,P,P,O,0,夫朗和费单缝衍射光路图,2,本实验采用夫朗和费衍射。若取一维单缝的宽度,;,激光器与单缝之间的距离以及单缝,与光屏,(,一维光强测量装置,),之间的距离均为,50,cm,左右,;,实验用方向性很好,发散角为,的 激光作光源,这样可以满夫朗和费衍,射的远场条件，从而可省去单缝前后的两个透镜。,单缝衍射生成暗条纹的条件是 可,见，增大单缝的宽度，条纹的亮度增强，但条纹,的宽度变窄；反之，减小单缝的宽度，虽然条纹,的宽度变宽，但条纹的亮度减弱。,本实验用硅光电池作光强 的测量器件,硅光电池,能直接将光能转变为电能,在一定光照范围内,光电,池的光电流 与光照强度 成正比。,单缝衍射光强分布曲线,一级暗纹中心,一级暗纹中心,二级暗纹中心,二级暗纹中心,二级明纹中心,二级明纹中心,三级暗纹中心,三级暗纹中心,0,一级明纹中心,一级明纹中心,三级明纹中心,三级明纹中心,中央明纹中心,三,.,实验内容和步骤,:,1.,在导轨上装好实验装置,先目测粗调,使各光学元件同轴等,高,激光器要调成水平壮态。,2.,激光器与单缝之间的距离以及单缝与一维光强测量装置,之间的距离均调在,50cm,左右。,3.,将光屏置于光强测量装置之前,调二维调节架,选择所需的,单缝宽度,观察光屏上的衍射条纹,;,调整出一个图象清晰,.,对,称,条纹宽度适当的单缝衍射条纹来。这是实验的关键。,5.,逐点测量衍射图象的光强度,(,光电流,),和相应的坐标位置,4.,使用检流计必须先调零,换档,(,换挡后必须先调零,),。,尽可能大，如果超过量程,选择量程的原则是使读数,要换档；若读数太小也要,测量中央明纹中心的光强度,手轮，以免产生螺旋空程差。,二级暗纹中心一直测到右侧二级暗纹中心。注意切勿反转,单方向转动手轮,沿 方向每次移动,0.200mm ,从左侧,四,.,实验数据处理,:,1.,作出单缝衍射的光强分布曲线,。在直,角坐标纸上,以,横轴,表示各点的,坐标位置,;,纵轴,表示各点的,光强度,I,由实验数,据描出各点,用平 滑曲线连接起来,即,为,单缝衍射的光强分布曲线。,单缝衍射光强分布曲线的绘制,b,是中央明纹半宽度,b,b,中央明纹中心,一级暗纹中心,0,b,也是衍射条纹的宽度,根据单缝衍射生成暗纹的条件,:,是一级暗纹中心的衍射角,1,j,2.,计算出单缝的宽度,:,右图中,L,1,L,2,L,A,B,S,P,P,O,0,课后作业,:,思考题,1.2.3.,若要满足,在光强分布曲线图上测量出,b,的值，就可以计算出单缝的宽度,一个条纹宽度内应有,16,个以上的测量点,