单缝衍射的光强分布(完整版-空白打印版-真实实验数据)
测量单缝衍射的光强分布
一 级 明 纹 中 心 一 级 暗 纹 中 心 二 级 暗 纹 中 心
二 级 明 纹 中 心 三 级 暗 纹 中 心
三 级 明 纹 中 心
xmm
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
3.16 10 3 m 3.16mm
N 16
一个条纹宽度内应有
16个以上的测量点
b 3.16 15.8 0.200 0.200
课后作业:
思考题 1. 2. 3.
单方向转动手轮 , 沿
x方向每次移动 0. 200mm
, 从左侧
二级暗纹中心一直测到右侧二级暗纹中心 。 注意切勿反转 手轮 ，以免产生螺旋空程差。
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
x ; 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。
池的光电流 I 与光照强度
i 成正比。
4. 单缝衍射生成暗条纹的条件是 a sin k 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。
实验6-单缝衍射
实验6 单缝衍射的相对光强分布
【实验目的】
1．观察单缝的夫琅和费衍射现象及用光电元件测量其相对光强分布
2．由单缝衍射相对光强分布曲线计算狭缝宽度
【仪器用具】
光具座、He-Ne激光器、减光片、可调单缝、光电池、光点检流计、测距机构。
【原理概述】
光的衍射是光的波动性的基本特征之一，在光谱分析、晶体分析、全息技术、光信息处理等精密测量和近代光学技术中，衍射已成为一种有力的研究手段和方法。
光在传播过程中遇到尺寸接近于光波长的障碍物时（如狭缝、小孔、细丝等），发生偏离直
2
菲涅尔原理，可以导出屏上任一点 P处的光强为：
220
)
sin ()sin (
sin λ
θπλθ
πθa a I I = （1） 式中a 为狭缝宽度，λ为入射光波长，θ为衍射角，根据上式可以作出光强分布曲线如图2从曲线上可以看出：
① 当0=θ，光强有最大值0I ，称为主极大，大部分能量落在主极大上。
② 当a k /sin λθ=（ ,3,2,1±±±=k 时，0=θI ，出现暗条纹，因θ近似认为暗条纹在a K /λθ=主极强两侧暗纹之间的角距离a /2λθ=∆其他相邻暗纹之间的角距离均相等（/λθ=∆③ 两次极大之间的距离并不相等。
【实验中的一些问题】
1． 满足夫琅和费衍射条件的讨论
在实验中，我们可以不用透镜L 1，L 2（图1），而获得夫琅和费衍射图样。
因激光束的发射角很小（1≈d 毫弧度），而且单缝的宽度a 也很小，所以用激光束直接照射狭缝，可认为是平行光入射，而撤去透镜L 1。
另外，只要接收屏与狭缝的距离满足18/2<<λZ a ，即可撤去透镜L 2，而直接在屏上观察到夫琅和费衍射条纹。下面导出这一条件：
实验 单缝衍射的光强分布
要求求出单缝宽度a, 并表示成标准形式。
五、 数据记录及处理
(1) 自己设计表格, 记录数据。 (2) 将所测得的I值做归一化处理, 即将所测的数据与中央 主极大取相对比值 I/I0( 称为相对光强 ), 在直角坐标纸上描出 I/I0～x曲线。 (3) 在图中找出各次极大的位置与相对光强, 分别与理论值 进行比较。
a
(2) 暗纹。当u=±kπ, k=1,2,3, …,即 a sin / k或
asinΦ=±kλ时,有I＝0。且任何两相邻暗条纹间的衍射角的差值 ,即暗条纹是以P0点为中心等间隔左右对称分布的。 a
(3) 次级明纹。在两相邻暗纹间存在次级明纹，它们的
宽度是中央明纹宽度的一半。这些亮条纹的光强最大值称为 次极大。 其角位置依次是
1.43
a
2.46
a
3.47
a
，……
将上述值代入光强公式(3 - 9 - 3)中, 可求得各次级明纹中心的强度为
I 0.047I 0 , I 0.016I 0 , I 0.008I 0 ,
由上述特征可以看出,各级明纹的光强随着级次k的增大而迅
速减小,而暗纹的光强亦分布其间, 单缝衍射相对光强分布曲线如 图3 - 9 - 2所示。
图 3 - 9 - 2 单缝衍射相对光强分布曲线
单缝衍射数据记录及处理
实验27数据处理参考
(一) 数据记录
（1） 单缝衍射光强度分布图
图 单缝衍射光强度分布图
表1 单缝衍射±2级明纹间距D 2和衍射距离L 的测量数据
次序 D 2( cm ) L ( cm ) λ(nm) k
其中米尺的极限误差 衍射距离测量的极限误差 (二) 数据处理
利用肖维涅准则检查以上数据，……………….。 （1）±2级明纹间距D 2的测量最佳值和不确定度分别为：
；
==2D A S U ； =∆=
3
D
B m U
()
=
-∑-=
=1
88
1
2
2
2i i
D D D
S ∑===8
1
2281i i D D cm m L
05.0=∆cm m D 005
.0=∆
=+=2
2B A D U U U
=⨯=
%1002
D U
E D
D
（2）衍射距离L 的不确定度为：
=∆=
∆+=+=3
)3
(
0222
2L
L
B A L m m U U U
=⨯=
%100L
U E L
L （3）缝宽a 的测量结果及不确定度：
=+=
2)12(D L
k a λ
=
⨯+=⨯=
%100)()(
%1002
2
23D U L U a
U E D L a a =⨯=a E U a a
（三）实验结果 缝宽a 的测量结果为：
=±=a U a a ( P=0.683 )
=⨯=
%100a
U E a a
下面是诗情画意的句子欣赏，不需要的朋友可以编辑删除！！
谢谢
1. 染火枫林，琼壶歌月，长歌倚楼。岁岁年年，花前月下，一尊芳酒。水落红莲，唯闻玉磬，但此情依旧。
2. 玉竹曾记凤凰游，人不见，水空流。
3. 他微笑着，在岁月的流失中毁掉自己。
4. 还能不动声色饮茶，踏碎这一场，盛世烟花。
单缝衍射实验报告
三一文库（）〔单缝衍射实验报告〕
*篇一：单缝衍射实验报告
-20.50.06-19.50.02-18.50.01-17.50.06-16.50.14-15.50 .18-14.50.15-13.50.07-12.50.02-11.50.10-10.50.30-9.
50.47-8.50.47-7.50.26-6.50.06-5.50.33-4.51.54-3.53. 60-2.56.54-1.59.20-0.510.710.510.69
1.58.90
2.56.27
3.53.44
4.51.38
5.50.29
6.50.06
7.50.26
8.50.45
9.50.4310.50.2611.50.0812.50.0213.50.0614.50.1415.5
0.1516.50.1117.50.04
18.50.010.0050.0020.0010.0050.0130.0160.0140.0060.0 020.0090.0270.0430.0430.0240.0050.0300.1400.3270.59 50.8360.9740.9720.8090.5700.3130.1250.0260.0050.024 0.0410.0390.0240.0070.0020.0050.0130.0140.0100.0040 .001
19.520.5
0.030.070.0030.006
*篇二：单缝衍射的光强分布(完整版+空白打印版+真实实验数据)
深圳大学实验报告
课程名称：大学物理实验（一）
实验名称：单缝衍射的光强分布
学院：
单缝衍射的光强分布(完整版-空白打印版-真实实验数据)
深圳大学实验报告课程名称：大学物理实验（一）
实验名称：单缝衍射的光强分布
学院：
专业：班级：
组号：指导教师：
报告人：学号：
实验时间：年月日星期
实验地点科技楼 90 实验报告提交时间：
理论上可以证明只要满足以下条件，单缝衍射就处于夫琅和费衍射区域：L
a 82
>>λ或82a L >>λ
为狭缝与屏之间的距离；λ为入射光的波长。 的取值范围进行估算：实验时，若取m a 4
101-⨯≤，入射光是
应用单缝衍射的公式计算单缝缝宽 λϕk a =sin k k L ϕtan = 很小，所以
a kL L X k k /λ=Φ=
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置为50cm 左右，本实验采用的是方向性很好，发散角rad 53
101~10
1--⨯⨯的Ne He -激光作为光源，这样可满足
夫琅和费衍射的远场条件，从而可省去单缝前后的透镜1L 和2L 。；
．点亮Ne He -激光器，使激光垂直照射于单缝的刀口上，利用小孔屏调好光路，须特别注意的是：观察时不要正对电源，以免灼伤眼睛。
WJH 接上电源开机预热15min ，将量程选择开关置I 档，衰减旋钮置校准为止（顺时针旋到底，即灵敏度最高）。调节调零旋钮，使数据显示器显示“-000”（负号闪烁）。以后在测量过
深圳大学实验报告课程名称：大学物理实验（一）
实验名称：单缝衍射的光强分布
学院：
专业：班级：
组号： B7 指导教师：
报告人：学号：
实验时间： 201 年月日星期
实验地点科技楼 90 实验报告提交时间：
单缝衍射相对光强度曲线图
3.5单缝衍射光强的分布
实验光路图：
S a
θ
θ1
图五
Pθ x P0
实验原理图：
注： I 0为P0处光强
I 为P 处光强
2．激光器与单缝之间的距离以及单缝与探测器之间的距离均调在 50cm 左右。点燃氦氖 激光管，取工作电流不大于 6mA，为保证激光器输出电流稳定，一般半小时 以后进行测
3．除中央主极大之外，相邻两暗纹之间都有一次极大。数学计算指出，这些次极大的
位置出现在 u＝±1.43π，±2.46π，±3.47π ……，其相对光强 I / I0 = 0.047；0.017；0.008……。
使用氦氖激光器进行此实验时，由于氦氖激光有良好的方向性，能量集中，而且一般衍 射狭缝的宽度 a 很小，故准直镜 L1 可省略不用。如果将屏幕放于远离狭缝之处。即 D 值远 远大于缝宽 a，如图五所示，则聚焦透镜 L2 亦可省略。这样夫琅禾费衍射装置就可以简化。
测量：
记录衍射条纹的光强度（光电流 I）和相应的位置坐标 x
3.5 单缝衍射光强的分布
光波的波振面受到阻碍时，光绕过障碍物偏离直线而进入几何阴影区，并在屏幕上出现 光强不均匀分布的现象叫做光的衍射。研究光的衍射不仅有助于进一步加深对光的波动性的 理解，同时还有助于进一步学习近代光学实验技术，如光谱分析、晶体结构分析、全息照相、 光信息处理等。衍射使光强在空间重新分布，通过光电转换来测量光的相对强度，是近代测 试技术的一个常用方法。光的衍射分菲涅耳近场衍射和夫琅禾费远场衍射两大类，其中夫琅 禾费衍射在理论上处理较为简单。本实验仅研究单缝和双缝夫琅禾费衍射。 一、实验目的要求
单缝衍射实验报告数据
85
单缝衍射光强分布图
60 50 40 30 20 10 0
73 75 77 79
光强值（y)/mm
81
83
光强值(v)/mm 20.82 20.70 20.57 20.69 20.83 20.96 21.16 21.27 21.34 21.37 21.44 21.48 21.49 21.38 21.24 21.09 20.93 20.80 20.69 20.57 20.48 20.40 20.25 20.16 20.11 20.10 20.11 20.12 20.13 20.17 20.21 20.24 20.30
单缝衍射的测量 数据编号 横坐标（x)/mm 光强值（y)/mm 数据编号 横坐标（x)/mm 光强值(v)/mm 数据编号 横坐标（x)/mm 1 74.0 20.44 35 77.4 36.17 69 80.8 2 74.1 20.59 36 77.5 37.65 70 80.9 3 74.2 20.68 37 77.6 38.60 71 81.0 4 74.3 20.83 38 77.7 41.11 72 81.1 5 74.4 21.06 39 77.8 42.11 73 81.2 6 74.5 21.09 40 77.9 44.54 74 81.3 7 7百度文库.6 21.22 41 78.0 45.95 75 81.4 8 74.7 21.42 42 78.1 48.20 76 81.5 9 74.8 21.55 43 78.2 49.20 77 81.6 10 74.9 21.59 44 78.3 49.96 78 81.7 11 75.0 21.72 45 78.4 50.46 79 81.8 12 75.1 21.78 46 78.5 50.54 80 81.9 13 75.2 21.75 47 78.6 50.33 81 82.0 14 75.3 21.71 48 78.7 50.14 82 82.1 15 75.4 21.62 49 78.8 50.12 83 82.2 16 75.5 21.48 50 78.9 48.30 84 82.3 17 75.6 21.39 51 79.0 47.43 85 82.4 18 75.7 21.34 52 79.1 45.02 86 82.5 19 75.8 21.05 53 79.2 42.41 87 82.6 20 75.9 20.89 54 79.3 40.17 88 82.7 21 76.0 20.84 55 79.4 38.44 89 82.8 22 76.1 20.83 56 79.5 36.25 90 82.9 23 76.2 21.02 57 79.6 34.26 91 83.0 24 76.3 21.39 58 79.7 33.19 92 83.1 25 76.4 21.61 59 79.8 32.60 93 83.2 26 76.5 22.21 60 79.9 30.39 94 83.3 27 76.6 23.50 61 80.0 27.66 95 83.4 28 76.7 23.69 62 80.1 26.07 96 83.5 29 76.8 23.77 63 80.2 24.49 97 83.6 30 76.9 25.36 64 80.3 23.12 98 83.7 31 77.0 27.62 65 80.4 22.22 99 83.8 32 77.1 29.46 66 80.5 21.67 100 83.9 33 77.2 31.44 67 80.6 21.42 101 84.0 34 77.3 33.77 68 80.7 21.05
单缝衍射的光强分布(完整版+空白打印版+真实实验数据)
深圳大学实验报告课程名称：大学物理实验（一）
实验名称：单缝衍射的光强分布
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实验时间：年月日星期
实验地点科技楼 90 实验报告提交时间：
理论上可以证明只要满足以下条件，单缝衍射就处于夫琅和费衍射区域：L
a 82
>>λ或82a L >>λ
为狭缝与屏之间的距离；λ为入射光的波长。 的取值范围进行估算：实验时，若取m a 4
101-⨯≤，入射光是
应用单缝衍射的公式计算单缝缝宽 λϕk a =sin k k L ϕtan = 很小，所以
a kL L X k k /λ=Φ=
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置为50cm 左右，本实验采用的是方向性很好，发散角rad 53
101~10
1--⨯⨯的Ne He -激光作为光源，这样可满足
夫琅和费衍射的远场条件，从而可省去单缝前后的透镜1L 和2L 。；
．点亮Ne He -激光器，使激光垂直照射于单缝的刀口上，利用小孔屏调好光路，须特别注意的是：观察时不要正对电源，以免灼伤眼睛。
WJH 接上电源开机预热15min ，将量程选择开关置I 档，衰减旋钮置校准为止（顺时针旋到底，即灵敏度最高）。调节调零旋钮，使数据显示器显示“-000”（负号闪烁）。以后在测量过
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实验时间： 201 年月日星期
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单缝衍射相对光强度曲线图
物理实验要求及数据表格实验08单缝衍射
实验8 单缝衍射
专业___________________ 学号___________________ 姓名___________________ 一、预习要点
1. 夫琅禾费单缝衍射现象的衍射图样是什么样子？
2. 示波器的如何使用？
二、实验内容
观察夫琅禾费单缝衍射现象，测量单缝夫琅禾费衍射的相对光强分布及衍射角。
三、实验注意事项
1. 不能用眼睛直视激光器；
2. 组合光栅片与CCD 光强仪之间的距离Z 应尽满足远场条件（2
Z a λ?，a 为缝宽）；
3. 一般的衍射图样是一种对称图形，如果图形不对称，这是各光学元件的几何关系没有调节好。
四、原始数据记录表格
组号________ 同组人姓名____________________ 成绩__________ 教师签字_______________
示波器X 方向上1格等于CCD 线阵面X 方向的距离为
=⨯=
小格数
一个完整的周期占有的mm
b 011.02592
五、数据处理要求（表格在背面）
根据实验数据，算出各级明纹和暗纹的衍射角和相对光强，与理论值相比较，做出误差分析。
六、数据处理注意事项
1. 实验中，Y Y Y -
-=-各级光强值一级、二级、三级暗纹值的平均值相对光强中央明纹光强一级、二级、三级暗纹值的平均值
；
2. 一个完整的周期是两个中央明纹之间X 方向上的距离；
3. X Z θ=∆的结果一定要化为()a θλ=⨯格式。
七、思考题
1. 高级次暗纹与较低级次暗纹的Y 读数相差较大是什么原因？正方向与负方向暗纹的Y 读数相差
较大是什么原因？并说明各自的解决方法？ 2. 采集到曲线“削顶”是什么原因造成？
光的衍射实验报告-数据表格
1.43 , 2.46 , 3.47 , 4.48 ,.......
a a a a
衍射条纹的强度如果用相对光强 I / I 0 表示，中央主极大的相对强度为 1，各级次极大的相 对强度分别为
I 0.047,0.017,0.008,0.005,....... I0
图2 由惠更斯—菲涅尔原理可得在衍射屏上一点 P 处的光强 I 为
I I 0
u
由（1）和（2）式可以看出：
sin 2 u u2
Baidu Nhomakorabea
(1)
a sin
(2)
（a）当 0 时， u 0 ，则 I I 0 。平行于光轴的 OP0 方向的衍射光束照到光屏 P0 处， 是中央亮条纹的光强，该处光强极大，可以表示为 I 0 Ca ，称为中央主极大。大部分能量
2．多缝衍射 设多缝衍射的每条缝的宽度为 a ，两条缝的中心距为 d ，每个单缝的衍射强度仍与式（1） 和（2）一致。多缝与单缝衍射的最大差别在于每条缝之间存在干涉。如对相同的衍射角 ， 相邻两狭缝间的光程差都为 L d sin ，如缝的数目为 N，则干涉引起的强度分布因子为：
sin( N ) sin
2
落在中央主极大上。 （b）当 a sin K ,( K 1, 2,....) 时， u K ，则 I 0 0 。此处的光强度为零，呈现 暗条纹，由于 值很小，可以近似地认为 sin 。暗条纹的位置在 K / a 。
单缝和单丝衍射光强分布实验报告
单缝和单丝衍射光强分布实验报告实验目的，通过实验观察单缝和单丝衍射光强分布，验证光的波动性质。
实验仪器，He-Ne激光器、单缝和单丝衍射装置、光电倍增管、光电功率计、直流稳压电源等。
实验原理，当光线通过狭缝或细丝时，由于光的波动性质，会出现衍射现象。衍射光强分布与狭缝或细丝的宽度、光波长以及观察点的距离等因素有关。
实验步骤：
1. 调节激光器，使其发出稳定的单色光；
2. 将单缝或单丝装置放置在光路上，调节其位置和宽度；
3. 将光电功率计和光电倍增管放置在观察点处，记录光强数据；
4. 调节观察点的位置，记录不同位置的光强数据；
5. 根据实验数据，绘制单缝和单丝衍射光强分布曲线。
实验结果：
通过实验数据处理和分析，我们得到了单缝和单丝衍射光强分布曲线。在实验中，我们发现随着观察点距离狭缝或细丝的增加，光强呈现出周期性的变化。当观察点位于衍射中央最亮处时，光强最大；而当观察点位于衍射暗纹处时，光强几乎为零。同时，我们还观察到了衍射角度与光强分布之间的关系，验证了衍射现象与波动性质的关联。
实验讨论：
通过本次实验，我们验证了光具有波动性质，能够产生衍射现象。实验结果与理论预期相符合，证明了光的波动性质对衍射现象的影响。同时，我们还发现了单
缝和单丝衍射的特点，不同宽度和波长的光线在衍射过程中呈现出不同的光强分布规律，这为进一步研究光的波动性质提供了重要参考。
结论：
本实验通过观察单缝和单丝衍射光强分布，验证了光的波动性质。实验结果表明，光线通过狭缝或细丝时会产生衍射现象，光强分布呈现出特定的规律。这一实验结果对于深入理解光的波动性质具有重要意义。
单缝衍射光强分布实验报告
单缝衍射光强分布
实验目的
1.定性观察单缝衍射现象和其特点;
2.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
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 =I 0(sin β)2β2;其中β=πa sin θλ；a 为缝宽,θ为衍射
角,λ为入射光波长;
上图中θ为衍射角,a 为缝宽; 实验内容
（一） 定性观察衍射现象
1.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;
2.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
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
1.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;
2.测量缝到屏的距离L;
3.以sinθ为横坐标,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
1.摆好实验仪器,布置光路如下图
顺序为激光器—狭缝—接收器—数字检流计,其中狭缝与出光口的距离
不大于10cm,狭缝与接收器的距离不小于1m;
2.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;
实验18 单缝和双缝衍射的光强分布ppt
1.不要用眼睛正对着激光束观察。
2.注意光电探头的暗电流和周围杂散光所 引起的光电流，测量前应先测出这部分光 电流值，以便对数据作出修正。
14
杭州电子科技大学
问题与讨论
物理实验教学示范中心
1.什么叫夫琅禾费衍射？用He-Ne激光做光源 是否满足夫琅禾费衍射条件，为什么？
2.当缝宽增加一倍时，衍射图样的光强和条纹 宽度将会怎样改变？如缝宽减半，又怎样改 变？
，
a sin
式中，a是狭缝宽， 是波长。其光强分布如
图3所示。
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（1）当 （0 即 0 ）时，p 处的光强 I I0 是最大值，称为主极大。 （2）当 m（m=±1，±2，±3 ‥‥），即 时，asin 出m现暗条I纹 0 。 （3）除主极大外，在 1.43,2.46,3.47 处出现次极大，其相对主极大的光强依次为 0.047、0.017、0.008 ‥‥‥。
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大学物理实验
单缝和双缝衍射 的光强分布
1
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实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容 注意事项 问题与讨论
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2
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实验目的 1、通过对夫朗禾费单缝和双缝衍射的光
强分布曲线的制作，加深对光的衍射 现象和理论的理解。 2、学习光强分布的光电测量方法。 3、测量单缝宽度。
单缝衍射的光强分布
深圳大学实验报告课程名称：大学物理实验（一）
实验名称：单缝衍射的光强分布
学院：
专业：班级：
组号：指导教师：
报告人：学号：
实验时间：年月日星期
实验地点科技楼90
实验报告提交时间：
一、实验目的
１．观察单缝衍射现象及其特点； ２．测量单缝衍射的光强分布；
３．用单缝衍射的规律计算单缝缝宽；
二、实验原理：
光在传播过程中遇到障碍物时将绕过障碍物，改变光的直线传播，称为光的衍射。当障碍物的大小与光的波长大得不多时，如狭缝、小孔、小圆屏、毛发、细针、金属丝等，就能观察到明显的光的衍射现象，亦即光线偏离直线路程的现象。光的衍射分为夫琅和费衍射与费涅耳衍射，亦称为远场衍射与近场衍射。本实验只研究夫琅和费衍射。理想的夫琅和费衍射，其入射光束和衍射光束均是平行光。单缝的夫琅和费衍射光路图如下图所示。
a. 理论上可以证明只要满足以下条件，单缝衍射就处于夫琅和费衍射区域：
L a 82>>λ或8
2
a L >>λ
式中：a 为狭缝宽度；L 为狭缝与屏之间的距离；λ为入射光的波长。
可以对L 的取值范围进行估算：实验时，若取m a 4
101-⨯≤，入射光是Ne He -激光，其波
长为632.80nm ，
cm cm a 26.12
≈=λ
，所以只要取cm L 20≥，就可满足夫琅和费衍射的远场条件。
但实验证明，取cm L 50≈，结果较为理想。
b. 根据惠更斯－费涅耳原理，可导出单缝衍射的相对光强分布规律：
20
)/(sin u u I I
= 式中： λϕπ/)sin (a u =
暗纹条件：由上式知，暗条纹即0=I 出现在
λϕπ/)sin (a u =π±=，π2±=，…
实验13 单缝衍射相对光强的分布_090923_
单缝衍射的相对光强分布
安全注意事项
（1） 本实验中光源采用He-Ne 激光器或半导体激光器，实验过程中严禁
激光束直射眼睛，有导致失明的可能。
（2） 实验过程中观察屏始终摆放在光路的末端，将激光束限制在自己的
实验桌范围内，以免误射其他学生的眼睛。
（3） He-Ne 激光器工作过程中导线之间的电压超过1000V，通电后严禁接
触激光器电源的输出端。
（4） 可调狭缝极易损坏，必须在观察屏上观察到光斑或条纹后才能调节
狭缝的宽度，否则极易导致狭缝的刀口相碰而损坏。并严禁用手直接接触狭缝的刀口。
（5） 本实验在光学平台上完成，对防震要求较高，实验过程中动作需轻
柔，避免碰撞光学平台。
1.
测定单缝衍射的相对光强分布
图1 单缝衍射光强分布光路图
（1）激光器、可调狭缝、光探头、观察屏等统称为光学元器件。激光器、观察屏安装在一维磁性底座上，狭缝、光探头安装在二维磁性底座上。 （2）粗调
①光路如图1，先只摆放激光器和观察屏，调节激光器底座，让激光束打在观察屏上。屏上光点高度与激光器出光口高度一致，在水平面上确定一基准光路。将底座的开关拨至“on”。
②摆上可调狭缝，狭缝沿竖直方向放置，与激光器出光口的距离不大于10cm。沿X 方向移动狭缝底座，使光束从狭缝穿过，观察屏上出现光斑或条纹，且条纹落在与光探头进光狭缝垂直的水平线上。
③调节狭缝底座上的螺杆，使光斑或条纹最亮。将底座的开关拨至“on”。 ④调节狭缝宽度，使条纹中心亮纹的宽度约为5mm。
⑤放上光探头，探头尽可能靠近观察屏，使图1中的Z 值尽可能大。沿X 方向移动光探头，使光探头读数最大。将底座的开关拨至“on”。
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深圳大学实验报告课程名称：大学物理实验（一）
实验名称：单缝衍射的光强分布
学院：
专业：班级：
组号：指导教师：
报告人：学号：
实验时间：年月日星期
实验地点科技楼 90 实验报告提交时间：
理论上可以证明只要满足以下条件，单缝衍射就处于夫琅和费衍射区域：L
a 82
>>λ或82a L >>λ
为狭缝与屏之间的距离；λ为入射光的波长。 的取值范围进行估算：实验时，若取m a 4
101-⨯≤，入射光是
应用单缝衍射的公式计算单缝缝宽 λϕk a =sin k k L ϕtan = 很小，所以
a kL L X k k /λ=Φ=
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置为50cm 左右，本实验采用的是方向性很好，发散角rad 53
101~10
1--⨯⨯的Ne He -激光作为光源，这样可满足
夫琅和费衍射的远场条件，从而可省去单缝前后的透镜1L 和2L 。；
．点亮Ne He -激光器，使激光垂直照射于单缝的刀口上，利用小孔屏调好光路，须特别注意的是：观察时不要正对电源，以免灼伤眼睛。
WJH 接上电源开机预热15min ，将量程选择开关置I 档，衰减旋钮置校准为止（顺时针旋到底，即灵敏度最高）。调节调零旋钮，使数据显示器显示“-000”（负号闪烁）。以后在测量过
深圳大学实验报告课程名称：大学物理实验（一）
实验名称：单缝衍射的光强分布
学院：
专业：班级：
组号： B7 指导教师：
报告人：学号：
实验时间： 201 年月日星期
实验地点科技楼 90 实验报告提交时间：
单缝衍射相对光强度曲线图