电磁场与微波实验二报告――电磁波通过单缝时的衍射现象_解读
电磁波的衍射与干涉现象实验研究
电磁波的衍射与干涉现象实验研究标题：电磁波的衍射与干涉现象实验研究引言：电磁波是一种无处不在的物理现象，在我们的日常生活中发挥着重要的作用。
电磁波不仅具有传播能量的功能，还展现了一系列精彩绝伦的波动性质，包括衍射与干涉。
本文将针对电磁波的衍射与干涉现象进行实验研究，深入探索其原理与应用。
一、衍射现象实验研究：衍射是电磁波传播过程中，当波遇到绕过或穿过不同形状的障碍物时，波的方向发生改变的现象。
我们通过以下实验来研究衍射现象：实验一：单缝衍射在实验室中，我们设立了一个光源和一个细缝，利用光源发出的单色光通过细缝，然后经过一个屏幕。
当细缝的宽度和光的波长趋近于相等时，我们可以观察到在屏幕上形成一个中央亮度高、两侧逐渐暗淡的条纹。
这种现象就是单缝衍射，是由光波传播的波动性质所决定。
实验二：双缝衍射类似于实验一，我们将两个细缝平行设置，并固定在一个屏幕上。
当单色光通过两个细缝时，我们可以看到在屏幕上形成一系列明暗交替的条纹，即干涉条纹。
这是由于光波经过两个细缝后，不同的波峰和波谷叠加，相长干涉和相消干涉产生的结果。
二、干涉现象实验研究：干涉是波动现象中一种令人着迷的现象，它发生在两个或多个波相遇时。
下面我们将通过实验来研究干涉现象：实验三：透射光的干涉我们将一束单色光通过一个玻璃片，其中一部分光通过透射形成透射光，另一部分光发生反射。
当透射光遇到一面反射板时，透射光的一部分经过反射后与原始光相遇形成干涉。
我们可以观察到屏幕上出现一系列明暗相间的条纹，这是干涉现象的产生。
实验四：反射光的干涉与实验三相似，我们将一束单色光通过一个玻璃片，其中一部分光通过反射形成反射光，另一部分光发生透射。
当反射光遇到一面反射板时，反射光的一部分经过反射后与原始光相遇形成干涉。
同样，我们可以观察到在屏幕上出现一系列明暗相间的条纹。
结论：通过以上实验研究，我们深入了解了电磁波的衍射与干涉现象。
衍射与干涉不仅是电磁波传播过程中的重要现象，还被广泛应用于光学、声学、电磁场理论等领域。
单缝衍射实验报告分析
一、实验目的本次实验旨在通过观察和分析单缝衍射现象，验证衍射理论，并探究单缝衍射的规律。
通过实验，我们希望了解光波遇到障碍物时产生的衍射现象，以及如何通过实验数据来分析单缝衍射的光强分布。
二、实验原理当光波通过一个狭缝时，会发生衍射现象，光波在狭缝后方的空间中形成一系列明暗相间的条纹。
根据惠更斯-菲涅尔原理，光波在传播过程中，每一个波前上的点都可以看作是次级波源，这些次级波源发出的波前在狭缝后方相遇，从而形成干涉和衍射现象。
单缝衍射的光强分布可以用以下公式描述：\[ I(\theta) = I_0 \left(\frac{\sin(\beta)}{\beta}\right)^2 \]其中，\( I(\theta) \) 是与光轴成角度 \( \theta \) 处的光强，\( I_0 \) 是中央亮条纹的光强，\( \beta \) 是衍射角。
三、实验仪器与步骤1. 实验仪器：激光器、单缝衍射板、光学导轨、光屏、光强测量仪、计算机等。
2. 实验步骤：- 将激光器、单缝衍射板、光学导轨和光屏按照实验要求依次放置。
- 调节激光器、单缝衍射板和光屏，确保光路等高共轴。
- 调节单缝衍射板的缝宽，记录不同缝宽下的衍射条纹情况。
- 利用光强测量仪测量不同衍射条纹的光强，并记录数据。
- 将实验数据输入计算机，绘制光强分布曲线。
四、实验结果与分析1. 实验现象：- 当缝宽较大时，衍射条纹间距较小，且中央亮条纹较宽。
- 当缝宽较小时，衍射条纹间距增大，且中央亮条纹变窄。
- 当缝宽接近光波波长时，衍射现象更加明显，形成清晰的衍射条纹。
2. 数据分析：- 通过实验数据，我们可以观察到单缝衍射的光强分布符合上述公式，即光强随衍射角度的增大而减小。
- 在实验过程中，我们发现当缝宽接近光波波长时，衍射现象最为明显，这与衍射理论相符。
五、实验结论1. 通过本次实验，我们验证了单缝衍射现象的存在，并了解了衍射条纹的形成原理。
2. 实验结果表明，单缝衍射的光强分布符合衍射理论，即光强随衍射角度的增大而减小。
单缝衍射实验实验报告
一、实验目的1. 观察并了解单缝衍射现象及其特点。
2. 学会使用光电元件测量单缝衍射光强分布，并绘制光强分布曲线。
3. 通过单缝衍射的规律计算单缝的宽度。
二、实验原理单缝衍射是指当光波通过一个狭缝时，光波在狭缝后方形成一系列明暗相间的衍射条纹。
这种现象是由于光波在通过狭缝时，波前受到限制，从而发生衍射，形成衍射条纹。
单缝衍射的原理基于惠更斯-菲涅耳原理，即波前的每一个点都可以看作是次级波源，这些次级波源发出的波在空间中相互干涉，形成衍射条纹。
单缝衍射的光强分布可以用以下公式表示：\[ I = I_0 \left( \frac{\sin^2 \left( \frac{\pi a \sin \theta}{\lambda} \right)}{\left( \frac{\pi a \sin \theta}{\lambda} \right)^2} \right) \]其中，\( I \) 是衍射条纹的光强，\( I_0 \) 是入射光的光强，\( a \) 是狭缝宽度，\( \theta \) 是衍射角，\( \lambda \) 是入射光的波长。
三、实验仪器1. 激光器2. 单缝衍射装置3. 光电探头4. 数字式检流计5. 白屏6. 光具座四、实验步骤1. 将激光器、单缝衍射装置、光电探头、白屏和光具座按照实验要求连接好。
2. 打开激光器，调节光路，使激光束垂直照射到单缝上。
3. 将光电探头放置在单缝后方，调整位置，观察并记录不同位置的光强值。
4. 改变狭缝宽度，重复步骤3，记录不同狭缝宽度下的光强分布。
5. 将光强值与位置数据整理成表格，绘制光强分布曲线。
五、实验结果与分析1. 观察到单缝衍射现象，在单缝后方形成了一系列明暗相间的衍射条纹。
2. 通过光电探头测量不同位置的光强值，绘制光强分布曲线。
3. 通过光强分布曲线，可以观察到以下特点：- 中央亮条纹最宽，两侧亮条纹逐渐变窄。
- 亮条纹之间有暗条纹，暗条纹的宽度逐渐减小。
电磁波的单缝衍射实验
一.实验名称电磁波的单缝衍射实验二.实验目的1、通过实验了解电磁波的衍射（绕射）现象，掌握衍射规律。
2、掌握电磁波的单缝衍射时衍射角对衍射波强度的影响。
三．实验所用仪器设备DH926B 型微波分光仪、三厘米固态振荡器、喇叭天线、可变衰减器、晶体检波器、单缝板三.实验基本框图连接好仪器，按实验步骤仔细完成，认真读数。
五.实验基本原理如图2.1 所示，电磁波入射到缝隙上，在缝隙上产生等效磁流，该等效磁流与入射场的幅度成正比，金属板背面的电磁场可以等效为该等效磁流的辐射，辐射幅度的大小与角度的关系为E=sin[(ka sinθ)/2] 当sin[(ka sinθ)/2]=0即(ka sinθ)=2nπ，a sinθ=2nπ时衍射场出现一级极小值。
k当sin[(ka sinθ)/2]=1，即(ka sinθ)=（2n+1）π2时衍射出现一级极大值.a sinθ=（2n+1）π2k根据微波波长和缝宽可计算出出现一级极小值时的衍射角为θ=sin−1λa而出现一级极大值时的衍射角为θ=sin−1(3λ2a )其中λ是波长，a是狭缝宽度，两者取同一长度单位。
六.实验具体步骤1、如图2.2 连接仪器。
2、调节单缝衍射板的缝宽，选取缝宽为一适当值。
3、将衍射板安装到支座上，使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致，此刻度线应与工作平台上的90°刻度的一对线一致。
4、转动小平台使固定臂的指针在小平台的180°处，此时小平台的0°就是狭缝平面的法线方向。
5、按信号源操作规程接通电源，调节衰减器使信号电平读数指示接近满度。
6、从衍射角0°始，在单缝的两侧使衍射角每改变1°取一次表头读数，并记录下来。
7、实验结束，关闭电源，将衰减器的衰减调至最大。
七.实验原始数据记录八.实验数据处理理论的一级极小值的衍射角为27.3度，极大的衍射角为43.3度。
实验中的一级极小值的衍射角为28度，极大的衍射角为43度。
电磁场与电磁波单缝衍射实验报告
电磁场与电磁波单缝衍射实验报告单缝衍射实验报告学院: 电子工程学院班级:组员:撰写人:一、【实验目的】掌握电磁波的单缝衍射时衍射角对衍射波强度的影响二、【预习内容】电磁波单缝衍射现象三、【实验设备与仪器】S426型分光仪四、【实验原理】当一平面波入射到一宽度和波长可比拟的狭缝时，就要发生衍射的现象。
在缝后面出现的衍射波强度并不是均匀的，中央最强，同时也最宽。
在中央的两侧衍射波强度迅速减小，,,1φ,Sinmin,直至出现衍射波强度的最小值，即一级极小，此时衍射角为，其中λ是波长，a是狭缝宽度。
两者取同一长度单位，然后，随着衍射角增大，衍射波强度又逐渐增3,,,,1φ,,Sinmax,,2,,,大，直至出现一级极大值，角度为:实验仪器布置如图2，仪器连接时，预先接需要调整单缝衍射板的缝宽，当该板放到支座上时，应使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致，此刻线应与工作平台上的900刻度的一对线一致。
转动小平台使固定臂的指针在小平台的1800处，此时小平台的00就是狭缝平面的法线方向。
这时调整信号电平使表头指示接近满度。
然后从衍射角00开始，在单缝的两侧使衍射角每改变20 读取一次表头读数，并记录下来，这时就可画出单缝衍射强度与衍射角的关系曲线，并根据微波波长和缝宽算出一级极小和一级极大的衍射角，并与实验曲线上求得的一级极小和极大的衍射角进行比较。
此实验曲线的中央较平，甚至还有稍许的凹陷，这可能是由于衍射板还不够大之故。
五、【实验步骤】仪器连接时，预先接需要调整单缝衍射板的缝宽，当该板放到支座上时，应使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致，此刻线应与工作平台上的900刻度的一对线一致。
转动小平台使固定臂的指针在小平台的1800处，此时小平台的00就是狭缝平面的法线方向。
这时调整信号电平使表头指示接近满度。
然后从衍射角00开始，在单缝的两侧使衍射角每改变20读取一次表头读数，并记录下来，这时就可画出单缝衍射强度与衍射角的关系曲线。
微波光学实验实验报告
实验时间：2023年3月15日实验地点：微波光学实验室实验人员：张三、李四、王五一、实验目的1. 了解微波分光仪的结构、原理及操作方法。
2. 掌握微波干涉、衍射等光学现象的基本原理。
3. 通过实验验证反射规律、单缝衍射规律以及微波的布拉格衍射规律。
4. 利用模拟晶体考察微波的布拉格衍射并测量晶格数。
二、实验原理1. 反射实验：当电磁波遇到反射板时，会发生反射现象。
反射角等于入射角，反射波与入射波同频率、同相位。
2. 单缝衍射实验：当电磁波通过一个狭缝时，会发生衍射现象。
衍射条纹间距与狭缝宽度、入射波波长有关。
3. 布拉格衍射实验：当微波入射到晶格结构中时，会发生布拉格衍射现象。
衍射角与晶格间距、入射波波长有关。
三、实验仪器1. 微波分光仪2. 反射用金属板3. 玻璃板4. 单缝衍射板5. 模拟晶体6. 频率计7. 光电探测器四、实验步骤1. 将微波分光仪连接好，打开电源，预热10分钟。
2. 将反射用金属板放置在分光仪的入射端，调整角度，观察反射现象，记录反射角度。
3. 将单缝衍射板放置在分光仪的入射端，调整狭缝宽度，观察衍射现象，记录衍射条纹间距。
4. 将模拟晶体放置在分光仪的入射端，调整入射角度，观察布拉格衍射现象，记录衍射角。
5. 使用频率计测量入射波频率，并记录数据。
6. 使用光电探测器测量衍射光强，并记录数据。
五、实验数据及结果分析1. 反射实验：入射角为θ1，反射角为θ2，θ1=θ2。
2. 单缝衍射实验：狭缝宽度为a，入射波波长为λ，衍射条纹间距为Δx，Δx=λa/d，其中d为狭缝间距。
3. 布拉格衍射实验：晶格间距为d，入射波波长为λ，衍射角为θ，θ=2arcsin(λ/2d)。
4. 通过实验验证反射规律、单缝衍射规律以及微波的布拉格衍射规律。
六、实验总结本次实验成功完成了微波分光仪的使用、反射实验、单缝衍射实验以及布拉格衍射实验。
通过实验，我们了解了微波光学的基本原理，掌握了微波干涉、衍射等光学现象的基本规律，并验证了相关理论。
电磁波的衍射现象的实验研究与解释
电磁波的衍射现象的实验研究与解释一个经典的实验可以通过使用光来研究电磁波的衍射。
这个实验可以使用一个狭缝或一个小孔。
当白光通过一个狭缝或小孔时，它会发生衍射，我们可以观察到彩虹光谱的效果。
这可以通过在实验中使用一个狭缝的不同尺寸或改变光源的颜色来进一步探究。
对于实验的解释，我们可以使用电磁波的光学衍射理论来解释结果。
光学衍射理论认为，当电磁波通过一个障碍物或一个小孔时，波的传播方向会改变，从而使波在传播过程中出现弯曲。
这个现象可以通过Huygens - Fresnel原理来解释。
该原理认为每个波前上的每一个点都可以看作是一个次级波源，这些次级波源会发出球面波。
这些球面波在传播时会相互干涉，从而改变波的传播方向。
在实验中，当光通过一个狭缝或小孔时，它与障碍物或边缘发生相互作用，电磁波会弯曲并扩散出去。
这就是我们观察到的衍射现象。
狭缝或小孔的尺寸决定了衍射效果的大小。
较宽的狭缝或大的小孔会产生较弱的衍射效果，而较窄的狭缝或小的小孔会产生较强的衍射效果。
实验结果还可以用衍射公式来解释。
衍射公式描述了衍射现象的几何关系。
根据这个公式，衍射角度正比于波长，反比于狭缝或小孔的尺寸。
这意味着，较长的波长或较小的狭缝/孔会产生较大的衍射角度，反之亦然。
除了光学衍射实验之外，还可以使用其他类型的电磁波进行衍射实验，如对射电波进行实验。
这些实验观察到的现象和解释与光学衍射实验类似。
总之，电磁波的衍射是一种波动性现象，可以通过实验进行研究和解释。
这些实验通常使用光或其他类型的电磁波通过障碍物或小孔来观察和测量衍射效应，并使用光学衍射理论和衍射公式来解释这些结果。
这些实验可以帮助我们更好地理解电磁波的行为和性质，以及电磁波的传播和衍射机制。
电磁波通过单缝时的衍射现象
当点击“正式采集”按钮，会出现正式 采集过程界面如图4。
横坐标 为采集点数
纵坐标 为电压值
察看单缝宽度和微波波长（参数的单位 默认为“厘米” ）， 将其值填入绘图框 下方相应栏中，以便采集结束后进行计 算。
单缝宽度 微波波长
顺时针或逆时针（但只能沿一个方向） 匀速转动微波分光仪的活动臂，随着活 动臂的移动，采集点数依次增加，绘图 框中可实时观察到信号变化。
4 实验报告要求
简述Internet相关资料，简述电磁波与光 波之间的关系； 绘出测试的实验曲线；讨论峰值相对的 误差特性； 讨论衍射条纹出现的原因，分析在固定 波长条件下窄缝宽度a与衍射峰值位置之 间的关系。
3 软件的使用
点击“单缝衍射实验”，会出现““建 议”提示框，这是软件建议选择的“采 集点数”和“脉冲通道”，单击“OK” 按钮，进入“输入采集参数”界面。
注意：若先进行了试采集，在 “正式采 集”之前，必须把实验装置恢复到其初 始状态，方可继续进行“正式采集”工 作！
（思考为什么？）
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电磁波通过单缝时的衍射现象
厦门大学电磁场与微波技术实验课程组 2008年9月
1 实验原理
如图，当一平面波入射到一宽度 和波长可比拟的狭缝时，就要发 生衍射的现象。在缝后面出现的 衍射波强度并不是均匀的，中央 最强，同时也最宽。在中央的两 侧衍射波强度迅速减小，直至出 现衍射波强度的最小值，此时衍 射射角为 ϕ = sin (λ a) ，其中λ是波长， 是a狭缝宽度。随着衍射角增大， 衍射波强度又逐渐增大，直至出 现一级极大值，角度为 ϕ = sin (3λ 2a) 。
电压值
点数
单缝衍射实验报告数据
单缝衍射实验报告数据单缝衍射实验是物理学中经典的实验之一，它通过一道狭缝上的入射光束的衍射现象来展示光波性质的重要性。
本文将详细介绍单缝衍射实验的背景知识、实验装置、实验步骤以及实验数据的分析和讨论。
一、实验背景知识1. 光的波粒二象性光既可以被看作是一种粒子（光子），又可以被看作是一种波动的电磁波。
这种既有波动性又有粒子性的特性被称为光的波粒二象性。
2. 衍射现象衍射是光传播时，遇到障碍物边缘或缝隙时发生的现象。
它是光的波动性质的表现，能够解释光的直线传播以及光的干涉现象。
3. 单缝衍射单缝衍射是一种光波通过一个狭缝时发生的衍射现象。
当光通过狭缝时，会在狭缝后面形成一系列光亮和暗淡的交替条纹，这一现象被称为单缝衍射。
二、实验装置1. 光源：使用一支强度稳定的激光作为光源。
激光的单色性和相干性使得实验结果更加明确可靠。
2. 狭缝装置：使用一片细狭缝作为狭缝装置。
要求狭缝宽度较窄，且狭缝边缘较平滑，以确保实验结果的准确性。
3. 屏幕：在光源和狭缝装置之间设置一块屏幕，可以用来观察和记录实验结果。
屏幕上设有一个刻度尺，用以测量亮度。
三、实验步骤1. 准备实验装置，将光源、狭缝装置和屏幕按照一定的距离间隔放置在实验台上。
2. 打开光源，调整光源的位置和角度，使得光线经过狭缝后能够均匀地照射到屏幕上。
3. 观察屏幕上形成的光带，记录并测量亮度的变化。
可以将屏幕按照刻度尺的单位进行划分，以便后续的数据分析。
4. 重复以上步骤，改变狭缝的宽度或调整光源的强度，观察实验结果的变化。
四、实验数据的分析和讨论根据实验记录的亮度数据，我们可以得到一系列光强随位置的变化曲线。
通过分析这些曲线，我们可以得到以下结论：1. 存在中央亮斑：在实验结果中，我们可以观察到中央位置上的一条明亮的光斑。
这是由于光波在通过狭缝后向前衍射，形成的直线传播的结果。
2. 出现暗纹和亮纹间隔规律：除了中央亮斑外，我们还可以看到一系列亮暗交替的条纹。
单缝衍射实验
电磁场与微波测量实验报告实验二单缝衍射实验题目：电磁场与微波测量实验学院：电子工程学院班级:ｘｘ撰写人：xx组内成员:xｘxx一、实验目得掌握电磁波得单缝衍射时衍射角对衍射波强度得影响。
二、预习内容电磁波单缝衍射现象。
三、实验设备1、S426型分光仪:用于验证平面波得传播特点,包括不同媒质分界面时发生得反射与折射等诸多问题。
分光仪得部分组件名称与简要介绍如下:２、DH11２１B型三厘米固态信号源该信号源就是一种使用体效应管做震荡源得微波信号源,由振荡器、隔离器与主机组成。
三厘米固态振荡器发出得信号具有单一得波长（出厂时信号调在λ＝32、０2mm上）,当发射喇叭口面得宽边与水平面平行时,发射信号电矢量得偏振方向就是垂直得。
可变衰减器用来改变微波信号幅度得大小，衰减器得度盘指示越大,对微波信号得衰减也越大。
晶体检波器可将微波信号变成直流信号或低频信号(当微波信号幅度用低频信号调制时）。
四、实验原理当一平面波入射到一宽度与波长可比拟得狭缝时,就要发生衍射得现象。
在缝后面出现得衍射波强度并不就是均匀得,中央最强,同时也最宽。
在中央得两侧衍射波强度迅速减小,直至出现衍射波强度得最小值,即一级极小,此时衍射角为,其中λ就是波长,就是狭缝宽度。
两者取同一长度单位,然后,随着衍射角增大，衍射波强度又逐渐增大，直至出现一级极大值，角度为：。
五、实验步骤1、连接好仪器，调整衍射板缝宽至70mm，将该板固定在支座上,板平面与工作平台得9０刻度线一致;2、转动小平台使固定臂得指针指向小平台得180刻度处,此时小平台得０刻度就就是狭缝平面得法线方向;3、打开三厘米固态信号源,电流表偏转一定角度,调节信号电平使表头指示接近满度;４、记录下0度时电流表刻度,从可动臂向小圆盘方向瞧去,每向左旋转２度,记下一组刻度值,直到角度达到5２度;5、将可动臂旋转回0度,记下电流表数值,接下来每向右旋转2度,记下一组数值，由于旋转空间有限，我们取到了24度;6、保持输出信号不变,调整衍射板缝宽至５0mm,重复上述步骤,记录多组数据;7、保持输出信号不变,调整衍射板缝宽至2０mm,重复上述步骤,记录多组数据；8、根据实验结果绘制出单缝衍射强度与衍射角得关系曲线,计算一级极小与一级极大得衍射角理论值,并与实验结果进行比较分析。
电磁场与电磁波实验报告
电磁场与电磁波实验报告班级：学号：姓名：实验一：验证电磁波的反射和折射定律（1学时）1、实验目的验证电磁波在媒质中传播遵循反射定理及折射定律。
（1）研究电磁波在良好导体表面上的全反射。
（2）研究电磁波在良好介质表面上的反射和折射。
（3）研究电磁波全反射和全折射的条件。
2、实验原理电磁波在传播过程中如遇到障碍物，必定要发生反射，本处以一块大的金属板作为障碍物来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上所遵循的反射定律，即反射线在入射线和通过入射点的法线所决定的平面上，反射线和入射线分居在法线两侧，反射角等于入射角。
3、实验结果：图1.1 电磁波在介质板上的折射图1.2 电磁波在良导体板上的反射实验二：电磁波的单缝衍射实验、双缝干涉实验。
1、实验目的（1）研究当一平面波入射到一宽度和波长可比拟的狭缝时，就要发生衍射的现象。
在缝后面出现的衍射波强度不是均匀的，中央最强；（2）研究当一平面波垂直入射到一金属板的两条狭线上，则每一条狭缝就是次级波波源。
由两缝发出的次级波是相干波，因此在金属板的背后面空间中，将产生干涉现象。
2、实验原理单缝衍射实验原理见下图 5：当一平面波入射到一宽度和波长可比拟的狭缝时，就要发生衍射的现象。
在缝后面将出现的衍射波强度不是均匀的，中央最强，同时也最宽，在中央的两侧衍射波强度迅速减小，直至出现衍射波强度的最小值，即一级极小，此时衍射角为，其中λ是波长，λ是狭缝宽度。
两者取同一长度单位，然后，随着衍射角增大，衍射波强度又逐渐增大，直至一级极大值，角度为：图 5 单缝衍射实验原理图如图 8：当一平面波垂直入射到一金属板的两条狭缝上时，则每一条狭缝就是次级波波源，由于两缝发出的次级波是相干波，因此在金属板的背后面空间中，将产生干涉现象。
当然电磁波通过每个缝也有狭缝现象。
因此实验将是衍射和干涉两者结合的结果。
为了只研究主要是由于来自双缝的两束中央衍射波相互干涉的结果，令双缝的缝宽α接近入，例如：，这时单缝的一级极小接近53°。
通过实验研究电磁波的干涉和衍射现象
实验结果分析
衍射图样：观察衍射图样的 变化，分析衍射现象
干涉条纹：观察干涉条纹的 变化，分析干涉现象
实验数据：记录实验数据， 进行分析和总结
实验结论：根据实验结果， 得出实验结论，分析电磁波
的干涉和衍射现象
06 结论与展望
研究结论
干涉和衍射现象在通信、雷 达、光学等领域有着广泛的 应用
电磁波的干涉和衍射现象是 电磁波的基本特性之一
光学干涉测量：用于测量微小的位 移、厚度、折射率等参数
干涉显微镜：用于观察细胞的内部 结构
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
光纤通信：利用光纤中的干涉现象 实现信号的传输和放大
干涉光谱仪：用于测量物质的光谱 特性，如折射率、吸收系数等
04 电磁波的衍射现象
衍射现象的定义
衍射现象是指电磁波在传播过程中遇到障碍物时，会绕过障碍物继续传播的现象。 衍射现象是电磁波的一种基本性质，它反映了电磁波在传播过程中的波动性。 衍射现象的发生是由于电磁波的波动性，使得电磁波在遇到障碍物时能够产生衍射现象。 衍射现象在光学、电磁学和量子力学等领域都有广泛的应用。
继续传播。
添加标题
衍射的条件：当 障碍物的尺寸与 电磁波的波长相 近或小于波长时， 衍射现象才会明
显。
添加标题
衍射的应用：衍 射现象在光学、 无线电波、微波 等领域有着广泛 的应用，如光学 显微镜、无线电 波通信、微波技
术等。
添加标题
衍射现象的应用
光学仪器：显微镜、望远镜等 电子技术：电子显微镜、电子束加工等 通信技术：无线通信、光纤通信等 医学领域：X射线衍射、超声波衍射等
电磁波的定义：电磁场在空间中传播的波 电磁波的产生方式：电荷的加速运动、变化的电场和磁场 电磁波的频率和波长：与电荷的运动速度、电荷量、磁场强度等因素有关 电磁波的传播速度：与介质的性质和温度有关，真空中的传播速度为光速
电磁波的衍射现象的实验研究与解释
电磁波的衍射现象的实验研究与解释电磁波的衍射现象是指当波经过一个障碍物或通过一个孔径时，波的传播方向会发生改变，并且在波的后方出现干涉图样。
为了研究和解释电磁波的衍射现象，科学家进行了一系列的实验。
最早的电磁波衍射实验可以追溯到1658年，荷兰科学家格里马尔迪在实验中使用了一个小孔来研究光的衍射现象。
他发现，当光通过一个小孔时，会呈现出一个明暗交错的干涉图样。
这一实验为后来的研究奠定了基础。
随着实验技术和仪器的进步，科学家们进行了更加精密的实验，以解释电磁波的衍射现象。
其中最经典的实验是托马斯·杨的双缝实验。
杨使用了两个细缝制造出一组狭缝，让光通过这个狭缝后，在屏幕上形成了一组明暗交替的干涉条纹。
这证实了电磁波的衍射现象，并为后来的解释提供了重要的依据。
根据波动理论，通过一个狭缝的波将以弧线的形式传播，并且在屏幕上形成一组明暗交替的干涉条纹。
这是由于波的传播时发生了相位差，导致波的干涉效应，从而形成了这一特殊的图案。
而根据玻尔兹曼方程，电磁波也可以视为粒子的一种表现形式。
当光通过狭缝时，实际上是粒子在狭缝周围发生了散射。
这种散射会导致光的传播方向改变，并且在屏幕上形成一组干涉条纹。
因此，对于电磁波的衍射现象的实验研究得出的结论是，电磁波既可以被视为波的传播现象，也可以被视为粒子的散射现象。
这一结论为量子物理学的发展提供了重要的启示，并对我们对电磁波的理解产生了深远的影响。
除了双缝实验，科学家们还通过其他一些实验来研究和解释电磁波的衍射现象。
例如，他们使用光栅实验来观察和解释光的衍射现象。
光栅是一种具有许多平行缝隙的光学装置，当光通过光栅时，会在屏幕上产生一组规则的干涉条纹。
这一实验进一步验证了电磁波的衍射现象，并为物理学家提供了更深刻的理解基础。
总之，通过一系列实验研究和解释，科学家们成功地揭示了电磁波的衍射现象的本质。
这一研究为量子物理学的发展和电磁波的应用提供了重要的理论基础，并在科学领域产生了广泛的影响。
学习电磁波和光的干涉与衍射现象
学习电磁波和光的干涉与衍射现象在物理学中，电磁波和光的干涉与衍射现象是一个非常重要且基础的概念。
本文将介绍电磁波和光的干涉与衍射现象，并探讨它们的物理原理和应用。
一、电磁波的干涉现象干涉是指两个或多个波源发出的波相互叠加所产生的现象。
在电磁波中，干涉的表现形式多样，比如光的干涉、声波的干涉等。
这里我们主要关注光的干涉现象。
1.1 单缝干涉考虑一个狭缝A，通过该狭缝发出的光波传播到屏幕上。
由于光波的波动性质，光波在传播过程中会呈现出一定的衍射现象。
具体来说，在屏幕上形成一组明暗相间的亮纹和暗纹。
这些纹路就是干涉条纹。
当光源发出单色光时，干涉条纹的间距与波长有关。
当光源发出的是白光时，干涉条纹的间距则与波长的不同成反比。
1.2 双缝干涉双缝干涉是在光通过两个狭缝时产生的干涉现象。
当光源较为单色时，干涉条纹会更加明显。
双缝干涉常用于研究光的波动性质，也是进行光的相干性测量的重要手段。
此外，在光学元件的设计和制造过程中，双缝干涉也被广泛应用。
二、光的衍射现象衍射是指光波等经过一个物体边缘或孔洞时，波的传播方向发生偏折的现象。
光的衍射现象具有明显的波动性，较强的衍射现象需要波长和物体之间的尺度相当。
2.1 单缝衍射在单缝衍射实验中，光通过一个狭缝时会产生衍射现象。
由于衍射使得光波在空间中产生扩散，最终在屏幕上形成一系列明暗相间的衍射条纹。
单缝衍射常用于衡量光的波长和测量光的相干性。
2.2 双缝衍射双缝衍射是指当光通过两个狭缝时发生的衍射现象。
光的双缝衍射实验展现出了明显的干涉效应和衍射效应。
双缝衍射实验成为了验证光波性质和测量光波特性的重要实验之一。
在实际应用中，双缝衍射也被应用于光学仪器的校准和光学元件的制备过程。
三、电磁波和光的干涉与衍射的应用由于电磁波和光的干涉与衍射现象具有波动性质和出色的分辨能力，因此在许多领域都有广泛的应用。
3.1 光栅光栅是一种光学元件，其结构由一系列等距的透明和不透明条纹组成。
电磁波的衍射实验设计与分析
电磁波的衍射实验设计与分析引言电磁波是指光波和无线电波等具有电场和磁场交替变化的波动现象。
电磁波的传播是具有波动特性的，由于波动特性导致电磁波会在遇到物体时发生折射、反射、衍射等现象。
其中，衍射是电磁波在物体边缘遇到障碍时发生弯曲、扩散的现象。
本次实验旨在实现电磁波的衍射现象，并对其进行实验设计与分析。
一、实验原理1.1 光的衍射现象光衍射是指光通过一个物体边缘时，由于光阻尼的影响，其传播发生波动并发生弯曲、扩散现象。
根据菲涅尔衍射原理，光的衍射现象只在透光物边缘发生。
此外，衍射程度与透光物的大小和波长有关。
1.2 电磁波的衍射现象电磁波的衍射现象与光波类似，也是由于电磁波阻抗的影响，在物体边缘处发生的波动和扩散现象。
电磁波的衍射现象主要是由于障碍物形成的物体边缘处发生波动引起的。
二、实验设计2.1 实验材料白色荧光板、激光笔、狭缝、尺子、三角架、纸片。
2.2 实验步骤1）将白色荧光板放在三角架顶部，并将激光笔垂直放置在三角架上，使光的垂直向下射入荧光板的正中央。
2）将狭缝放置于激光发射器后方，使光线通过狭缝进入荧光板。
3）在荧光板上放置一张纸片，测量荧光板到纸片的距离，记录数据。
4）在纸片上测量光强度，并在图纸上作图。
5）调整狭缝宽度，观察图纸上的光强度曲线变化，并记录数据。
2.3 实验结果实验结果显示，随着狭缝宽度的增加，光强度曲线发生了细微的变化。
当狭缝越窄时，光点逐渐变得模糊，并且出现了多个辐射峰值。
这表明障碍物越小，衍射现象越显著。
三、实验分析本次实验通过调整狭缝的宽度，观察到了电磁波在边缘遇到障碍物时发生的扭曲、扩散现象。
同时，通过光强度曲线的变化，也得到了更加客观和直观的数据表现。
实验结果数据也进一步证明了电磁波的衍射现象具有明显的物体边缘大小和入射波波长有关的特性。
四、实验总结本次实验通过设计搭建实验装置，观察电磁波在物体边缘发生的衍射现象。
实验结果显示，电磁波的衍射现象与光波衍射相似，也具有波长和物体大小等因素影响衍射现象的特性。
研究电磁波的衍射现象
研究电磁波的衍射现象电磁波的衍射现象一直以来都是物理学家们研究的热门话题之一。
它不仅在科学领域中具有重要意义，同时也在我们日常生活中产生了许多实际应用。
通过对电磁波衍射现象的深入研究，我们可以更好地理解光的行为并为其广泛的应用提供理论支持。
衍射是电磁波通过障碍物或孔径时所产生的一种现象。
当波通过一个相对较小的孔洞时，波的相位和振幅会因为通过不同的路径而发生改变，结果是波在背后形成交替出现的亮暗带，即衍射图样。
这种图样的形成是由波的波动性质所决定的。
为了更好地理解电磁波的衍射现象，我们可以从单缝衍射入手进行研究。
当平行的光线垂直射到一个细缝上时，光线的波动性质变得明显。
在细缝的两侧，光波被阻挡，随后重新扩散。
扩散波的不同相位叠加，形成了明显的亮暗带。
这种亮暗带被称为衍射条纹，它的形状和间距与缝宽及波长有关。
然而，用于研究电磁波的衍射现象的不仅仅是细缝，我们还可以利用光栅这一特殊结构。
光栅由许多平行的缝或凹凸构成，它们具有非常规则的间距。
这些缝或凹凸会引起入射光波的衍射和干涉现象，进而产生明亮的亮斑和暗斑。
光栅衍射图样的特点是条纹非常清晰和明亮，我们可以通过测量光栅图样的形状和间距来确定入射光波的波长。
电磁波的衍射现象在我们的日常生活中也有很多应用。
例如，衍射现象是光学中干涉仪、激光技术和光学薄膜等应用的基础。
利用衍射现象，我们可以对光进行精密测量和分析。
此外，无线电波的传播和接收也与电磁波的衍射有关。
了解电磁波的衍射特性，我们可以更好地设计天线和信号传输系统，提高无线通信的性能。
电磁波的衍射现象不仅在科学研究中扮演重要角色，同时也在实际应用中发挥了重要作用。
通过研究衍射现象，我们可以更深入地了解电磁波的行为和特性，并将这些知识应用于日常生活和技术创新中。
随着科技的不断进步，相信对电磁波衍射现象的研究和应用会越来越深入，为我们带来更多的惊喜和发现。
电磁波的干涉和衍射现象
电磁波的干涉和衍射现象在我们日常生活中，无论是使用手机通话、电视观看、收听广播，还是无线网络的使用，我们都离不开电磁波的应用。
电磁波是一种特殊的波动现象，其干涉和衍射现象在我们的生活中起着重要作用。
首先，让我们来了解一下电磁波的基本概念和特性。
电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的一种波动现象，其波动性质遵循麦克斯韦方程组。
电磁波的频率范围很广，从极低频的无线电波到极高频的γ射线。
电磁波在空间中传播，通过振荡的电场和磁场的相互作用而传递信息和能量。
接下来，让我们探讨一下电磁波的干涉现象。
干涉是指两个或多个波源发出的波相互叠加而形成的干涉图案。
干涉现象的出现是由于波源发出的波具有相位差，当波源的相位差为整数倍波长时，波的干涉将会增强，形成明亮的干涉条纹。
反之，如果波源的相位差为半整数倍波长时，波的干涉将会互相抵消，形成暗淡的干涉区域。
因此，干涉现象是波动性质的体现，也是电磁波相互叠加的结果。
干涉现象在我们的日常生活中有许多应用。
一个常见的例子是薄膜干涉。
当光线从一个介质进入另一个介质时，由于介质的折射率不同，光线会发生折射。
当光线经过薄膜时，从不同的表面反射回来的光线将具有不同的相位差，这将导致干涉现象的发生。
通过观察干涉图案，我们可以了解到薄膜的特性和厚度。
另一个常见的干涉现象是两个光源发出的光线叠加形成的干涉图案。
例如，在实验室中，我们可以使用干涉仪来观察干涉现象。
干涉仪由两个光源和一个椭圆形镜的组合构成。
当两束光线通过椭圆形镜时，由于椭圆形镜的形状和反射特性的影响，光线将具有不同的相位差。
因此，当这两束光线相互叠加时，将会形成明暗相间的干涉条纹，从而实现对光的干涉现象的观察。
接下来，让我们来讨论一下电磁波的衍射现象。
衍射是指波通过一个障碍物的缝隙或者物体的边缘时，波的传播方向发生改变，从而形成波的弯曲现象。
衍射在光学和声学等领域被广泛应用。
电磁波的衍射现象也可以观察到。
一个典型的例子是声纳系统中的衍射现象。
什么是电磁波的衍射和干涉现象
什么是电磁波的衍射和干涉现象在我们的日常生活中，电磁波无处不在，从手机通信到广播电视，从微波炉加热食物到医院里的 X 射线检查，电磁波以各种形式影响着我们的生活。
而电磁波的衍射和干涉现象，是电磁波传播过程中的两个重要特性，它们不仅在物理学中具有重要的理论意义，也在许多实际应用中发挥着关键作用。
让我们先来了解一下电磁波的衍射现象。
简单来说，衍射就是电磁波在遇到障碍物或通过小孔时，不再沿着直线传播，而是会绕到障碍物的后面，或者在小孔的边缘发生弯曲，从而使电磁波的传播方向发生改变，在障碍物的后方或者小孔的另一侧形成新的波阵面。
想象一下，你站在一堵高墙前面，大声呼喊。
按照我们通常的理解，声音应该被墙挡住，墙后面的人听不到。
但实际上，如果你仔细听，会发现墙后面还是能听到一些声音，只是声音变得比较微弱。
这就是声音的衍射现象，声音作为一种波，能够绕过障碍物传播。
电磁波也是如此，当它遇到障碍物时，如果障碍物的尺寸与电磁波的波长相当，或者比波长更小，衍射现象就会变得非常明显。
例如，当无线电波通过建筑物之间的缝隙时，会发生衍射，使得在建筑物后面原本接收不到信号的地方也有可能接收到信号。
又比如，在光学中，当一束光通过一个很小的狭缝时，会在屏幕上形成明暗相间的条纹，这也是光的电磁波性质导致的衍射现象。
那么，为什么电磁波会发生衍射呢？这是因为电磁波是一种波动，它具有波动性。
根据惠更斯原理，波面上的每一点都可以看作是新的波源，发出次级波。
当电磁波遇到障碍物或小孔时，这些次级波相互叠加，就导致了电磁波的衍射现象。
接下来，我们再看看电磁波的干涉现象。
干涉是指两列或多列电磁波在空间相遇时，它们的电场和磁场相互叠加，从而在某些区域加强，在某些区域减弱，形成稳定的强弱分布的现象。
就好像两个人同时在水面上扔石头，产生的水波会相互交叉、叠加。
在某些地方，两个波峰相遇，波的振幅增大，形成明亮的条纹；在某些地方，一个波峰和一个波谷相遇，波的振幅相互抵消，形成暗条纹。
电磁场与微波实验 实验二 单缝衍射实验
电磁场与微波测量实验报告实验二 单缝衍射实验一、实验目的掌握电磁波的单缝衍射时衍射角对衍射波强度的影响二、预习内容电磁波单缝衍射现象三、实验设备S426型分光仪四、实验原理 ϕ当一平面波入射到一宽度和波长可比拟的狭缝时， a 就要发生衍射的现象。
在缝后面出现的衍射波强度并不 是均匀的，中央最强，同时也最宽。
在中央的两侧衍射 波强度迅速减小，直至出现衍射波强度的最小值，即一 级极小，此时衍射角为αλ1-=Sin φ，其中λ是波长，a 是 图2－1 单缝衍射 狭缝宽度。
两者取同一长度单位，然后，随着衍射角增大，衍射波强度又逐渐增大，直至出现一级极大值，角度为：⎪⎭⎫⎝⎛∙=-αλ231Sin φ(如图2－1所示)五、实验内容与步骤如图2－2所示，仪器连接时，预先接需要调整单缝衍射板的缝宽，当该板放到支座上时，应使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致，此刻线应与工作平台上的900刻度的一对线一致。
转动小平台使固定臂的指针在小平台的1800处，此时小平台的00就是狭缝平面的法线方向。
这时调整信号电平使表头指示接近满度。
然后从衍射角00开始，在单缝的两侧使衍射角每改变10读取一次表头读数，并记录下来。
图2－2 单缝衍射实验仪器的布置六、实验报告记录实验测得数据，画出单缝衍射强度与衍射角的关系曲线，根据微波波长和缝宽算出一级极小和一级极大的衍射角，与实验曲线上求得的一级极小和极大的衍射角进行比较。
记录数据表如下情况a=70mm b=32mm a=50mm b=32mm a=20mm b=32mm角度左侧衍射强度右侧衍射强度左侧衍射强度右侧衍射强度左侧衍射强度右侧衍射强度0 90 90 98 90 20 20 2 92 91 98 80 18 40 4 94 93 100 88 28 50 6 90 92 90 88 38 54 8 84 82 78 77 48 40 10 73 64 66 50 48 28 12 60 53 70 44 44 40 14 46 47 70 84 42 60 16 45 46 66 88 48 80 18 26 34 66 62 52 64 20 17 18 52 30 54 40 22 4 4 26 8 46 40 24 2 2 14 10 30 1026 1 2 12 18 26 0 28 0 0 12 22 20 28 30 0 0 6 10 20 56 32 2 1 2 2 20 54 34 4.5 4 0 4 14 20 36 2 2 1 13 8 2 38 0 0 2 18 14 44 40 4 0.5 0 18 24 80 42 11 4 0 22 28 80 44 16 12 4 30 12 24 46 5 6 4 24 2 30 48 0 0 2 6 0 60 50 0.5 0 0 1 8 60 521 1 1 7 22分析如下：（1）a=20mm 时的衍射强度与衍射角的关系图 理论值：一级极小值角度：2028.27703211===ψ--Sin Sin αλ一级极大值角度：实验曲线如下图2918.437032232311=⎪⎭⎫⎝⎛∙=⎪⎭⎫ ⎝⎛∙=Φ--Sin Sin αλ-60-40-2002040600102030405060708090100X: -46Y: 12X: 46Y: 16X: 30Y: 0衍射角衍射强度70mm 衍射强度与衍射角关系曲线图X: -30Y: 0理论结果与实际测量结果比较a=70mm b=32mm 一级极小值一级极大值理论值αλ1-=Sin φ=27.208 .43231=⎪⎭⎫⎝⎛∙=-αλSin实际值 30 46 相对误差10%6.9%（2）a=50mm 时的衍射强度与衍射角的关系图理论值与实际值的比较：a=50mm b=32mm 一级极小值 一级极大值理论值αλ1-=Sin φ=39.79 73231=⎪⎭⎫⎝⎛∙=-αλSin实际值 34 44 相对误差12%6.9%（1）a=20mm 时的衍射强度与衍射角的关系图-60-40-200204060010********607080X: 24Y: 0X: 28Y: 56X: 40Y: 80X: 44Y: 24X: -14Y: 42X: -40Y: 44X: -20Y: 54X: -36Y: 8衍射角强度20mm 衍射强度与衍射角的关系七、实验总结从以上结果中可以发现当一平面波入射到和波长可比拟的狭缝时，会发生衍射现象，并且缝后面的衍射波强度并不是均匀的，中央最强，也最宽，在中央的两侧衍射波强度迅速减小。
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电磁波通过单缝时的衍射现象
1. 实验原理
如图1，当一平面波入射到一宽度和波长可比拟的狭缝时，就发生衍
射的现象。
在缝后面出现的衍射波强度并不是均匀的，中央最强，同时也最宽。
在中央的两侧衍射波强度迅速减小，直至出现衍射波强
度的最小值，此时衍射角为，其中λ是波长，a是狭缝宽度。
随着衍射角增大，衍射波强度又逐渐增大，直至出现一级极大值，角度为。
2. 实验步骤
(1 系统构建如图 2
(2 开启DH1121B型三厘米固态信号源，调整DH926B型微波分光仪单缝
衍射板的缝宽，将该板放到支座上，应使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的90~90刻度线保持一致。
转动小平台使固定臂的指针在小平台的180度刻度处，此时小平台的0刻度就是狭缝平面的法线方向，这是调整信号电平使DH926AD型数据采集仪表头指示接近满刻度。
(3 根据微波波长以及缝宽，可以计算出一级极小和一级极大的衍射角，并
与实验曲线上求得的一级极小和极大的衍射角进行比较。
(4 将DH926AD型数据采集仪配备的USB电缆线的两端根据具体尺寸连接
到数据采集仪的USB口和计算机的USB口，此时DH926AD型数据采集仪的USB指示灯亮（蓝色），表示已连接好。
然后打开DH926AD型数据采集仪的电源开关，电源指示灯亮（红色），将数据采集仪的通道电缆线两端分别连接到DH926B型微波分光仪分度转台底部的光栅通道插座和数据采集仪的相应通道口上。
(5 最后察看DH1121B型三厘米固态信号源的“等幅”和“方波”档的设置，将
DH926AD型数据采集仪的“等幅/方波”设置按钮设为等同于DH1121B型三厘米固态信号源的设置（工作状态：“等幅”档）
(6 获得的实验曲线中央可能较平，甚至还有稍许的凹陷，这可能是由于衍
射板不够大等原因所造成的。
(7 点击“单缝衍射实验”，会出现“建议”提示框，这是软件建议选择的“采集
点数”和“脉冲通道”，单击“OK”按钮，进入“输入采集参数”界面。
3. 实验结果
当a/λ=2.5时，选取a=8cm,λ=3.2cm,f=9.37GHz,微波源刻度值调整至4.591mm
图中每两个采样点之间的间隔为1度。
可以看出，左侧一级极小值出现在
φ1=26度处，一级极大值出现在φ2=35度处；右侧一级极小值出现在φ3=25度
处，一级极大值出现在φ4=33度处。
左右几乎对称，误差很小。
当a/λ=1.5时，选取a=4.8cm,λ=3.2cm,f=9.37GHz,微波源刻度值调整至4.591mm
图中每两个采样点之间的间隔为1度。
可以看出，左侧一级极小值出现在
φ1=27度处，一级极大值出现在φ2=30度处；右侧一级极小值出现在φ3=26度
处，一级极大值出现在φ4=30度处。
左右几乎对称，误差很小。
但是中央明纹非常糟糕，凹凸不平，说明一部分微波从衍射板外侧绕行到达数据采集仪造成了干扰。
4. 结果分析与讨论
(1 根据惠更斯的子波原理，波前上的各个点都可以看成是新的子波波源，
它们所发出的子波在空间相干叠加，产生明、暗条纹，空间某一点处光振动的振幅取决于各子光波在该点处的叠加结果。
(2现设一束波垂直入射在宽度为b的窄缝上，把子波的某一个传播方向与入射波的前进方向之间的夹角φ称为衍射角，首先分析沿入射波前进方向(φ=0的那束子波，经透镜会聚于焦点O上。
由于在狭缝处的波面AB上各子波源的振动相位相同，而且透镜又不会引起附加的波程差，因此各子波在到达屏幕上O点时的相位相同，以致干涉相长，出现中央明纹，然后在分析沿衍射角φ传播的那一束出射波，经透镜会聚于焦平面上的P点，显然各光线经历的光程不同，P点处的明暗条纹取决于各条波线的光程差，从图12-30看出，BC是垂直于各条波线的一个平面，由于透镜不引起附加的波程差，因此从BC面上的各点到P点的光程相等，显然光程差出现在波面AB和BC面之间。
狭缝边缘出射的两条波线的波程差最大，为
，菲涅尔把位于狭缝处的波前分为若干个波带，每条波带相当于一个子波源，在衍射角φ方向，相邻两波带发出的子波之光程差正好是λ/2，这样的波带称为半波带，如图12-31所示。
显然半波带的个数与衍射角φ有关，为，φ角越大，半波带个数越多。
如果在某个衍射角φ方向狭缝正好可以分割为偶数个半波带，那么由于相邻两列子波的波程差为λ/2，则它们到达屏幕时正好反相位，因此各波带发出的子波两两相消，屏幕上的P处出现暗纹；如果在某个衍射方向狭缝正好可以分割为奇数个半波带，那么由于各相邻子波两两相消，还剩余一个波带发出的子波抵达屏幕，因此出现明纹。
根据上述讨论，夫琅禾费单缝衍射条纹的明暗条件为
暗纹
明纹
式中k为衍射级，分别称为一级暗纹（明纹）、二级暗纹（明纹）、……
由以上两式知，衍射图样与狭缝宽度有关，对于波长λ确定的波来说，缝宽b 越小，衍射角φ越大，衍射越显著，反之衍射越不明显。