光衍射的定量研究报告__北大物理学院普物实验报告
光的衍射 实验报告
光的衍射实验报告光的衍射实验报告引言：光的衍射是光学中一项重要的实验，通过观察光通过狭缝或物体后的衍射现象，我们可以深入了解光的性质和行为。
本实验旨在通过实际操作，观察和分析光的衍射现象，并探讨其相关原理和应用。
实验器材：1. 激光器：用于产生单色、单一波长的光源。
2. 狭缝：用于产生狭缝衍射。
3. 物体：用于产生物体衍射。
4. 屏幕：用于接收和显示衍射光。
5. 尺子：用于测量距离和角度。
实验步骤：1. 将激光器对准屏幕，使其发出的光直接射向屏幕，形成一个明亮的点。
2. 在光路上插入一个狭缝，调整狭缝的宽度，观察光通过狭缝后在屏幕上形成的衍射图案。
3. 移动屏幕，观察不同距离下的衍射图案，记录并比较结果。
4. 将狭缝更换为物体，例如一根细线或细纱，观察光通过物体后在屏幕上形成的衍射图案。
5. 重复步骤3，记录并比较结果。
实验结果：通过实验观察，我们发现光通过狭缝或物体后会产生明暗相间的衍射图案。
狭缝衍射时，衍射图案呈现出中央亮度最高，两侧逐渐变暗的特点。
随着狭缝宽度的减小，衍射角度也逐渐增大，衍射图案的主极大和次极大之间的空隙也逐渐缩小。
物体衍射时，衍射图案呈现出物体形状的特点，例如细线衍射时形成的图案为一条亮线和两侧的暗条纹。
讨论与分析：光的衍射现象是由光的波动性质所引起的。
当光通过狭缝或物体时，波前会发生弯曲，从而形成衍射图案。
根据衍射原理，当狭缝宽度较大时，衍射角度较小，衍射图案的主极大和次极大之间的空隙较大；而当狭缝宽度较小时，衍射角度较大，衍射图案的主极大和次极大之间的空隙较小。
光的衍射现象在实际应用中有着广泛的应用。
例如，在天文学中，通过观察星光经过大气中的衍射现象，可以研究大气层的结构和性质。
在光学仪器中，利用光的衍射现象可以制造出衍射光栅，用于光谱分析和波长测量。
此外，光的衍射现象还在显微镜和望远镜等光学仪器中发挥着重要的作用。
结论：通过本次实验，我们成功观察和分析了光的衍射现象，并探讨了相关原理和应用。
光的衍射实验报告
光的衍射实验报告光的衍射实验报告1. 实验目的：通过光的衍射实验，观察光的衍射现象，掌握光的衍射现象和衍射规律。
2. 实验器材：光源、狭缝、屏幕、测量尺、直尺、实验台等。
3. 实验原理：光的衍射是光通过狭缝或物体的边缘时，产生一系列弯曲的波动现象。
波动现象使得光在屏幕上产生明暗相间的衍射条纹。
衍射现象基于赛吕斯定律：波动传播时，波前之一部分被障碍物遮挡，无法到达遮挡后的区域，而波动传播到障碍物较窄的开口时，光会沿着波动的特性绕射，并在背后产生衍射条纹。
4. 实验步骤：1) 将光源放在实验台上，调节光源到合适的位置和高度。
2) 将狭缝放在光源前方，使得光通过狭缝射到屏幕上。
3) 调节光源和狭缝的位置，使得从狭缝上射出的光通过狭缝上的哪个位置照射到屏幕上。
4) 观察屏幕上的衍射条纹，并用测量尺测量条纹的间距。
5) 改变狭缝的宽度，重复步骤4)，观察并记录不同宽度下的条纹间距。
5. 实验结果与分析：实验过程中观察到了明暗相间的衍射条纹，条纹的间距与狭缝的宽度相关。
当狭缝较窄时，条纹间距较宽；当狭缝较宽时，条纹间距较窄。
通过实验数据的分析，可以利用衍射公式计算光的波长、狭缝宽度等物理量。
6. 实验总结：本实验通过观察光的衍射现象，了解了光的衍射规律，并通过实验数据的分析，深入理解了光的波动特性。
实验过程中，我们注意到了狭缝宽度对衍射现象的影响，在实验中进行了反复调节狭缝宽度的实验，观察到了相应的变化。
除了狭缝宽度，实验中还可以对狭缝形状、光源的强弱等因素进行研究，进一步深入研究光的衍射现象。
光的衍射实验报告数据
光的衍射实验报告数据光的衍射实验报告数据引言：光的衍射是一种光的传播现象，通过光通过一个孔或者经过一个狭缝时，光波会发生弯曲和扩散，形成一系列明暗相间的光条纹。
本实验旨在通过观察光的衍射现象，探究光的性质和特点。
实验器材：1. 激光器2. 狭缝3. 屏幕4. 尺子5. 光电池6. 电流表实验步骤：1. 将激光器放置在适当的位置，保证光线能够直射到狭缝上。
2. 调整狭缝的宽度，观察光线通过狭缝后在屏幕上的衍射现象。
3. 使用尺子测量狭缝的宽度，并记录下来。
4. 将光电池与电流表连接，将光电池放置在屏幕上，测量光电池接收到的光强，并记录下来。
实验结果与数据分析：通过观察实验现象，我们可以看到在屏幕上形成了一系列明暗相间的光条纹，这些条纹呈现出明显的衍射特征。
随着狭缝宽度的增加，衍射条纹的间距变大，明暗交替的次数也增加。
这表明狭缝的宽度与衍射现象之间存在着一定的关系。
通过测量狭缝的宽度，我们可以得到具体的数据。
在实验中，我们测得狭缝的宽度为0.1毫米。
根据光的波长和狭缝宽度之间的关系，我们可以计算出光的波长。
假设光的波长为λ，根据衍射公式，我们有sinθ = λ/d，其中θ为衍射角度，d为狭缝宽度。
通过解这个方程，可以得到光的波长。
另外，我们还测量了光电池接收到的光强。
通过改变狭缝的宽度，我们可以观察到光强的变化。
当狭缝宽度较小时，光强较弱；而当狭缝宽度较大时，光强较强。
这表明光的衍射现象与光强之间存在一定的关系。
实验结论：通过本实验，我们得出了以下结论：1. 光的衍射是光的传播过程中的一种现象，当光通过一个孔或者经过一个狭缝时，会发生弯曲和扩散，形成一系列明暗相间的光条纹。
2. 狭缝的宽度与衍射现象之间存在着一定的关系，随着狭缝宽度的增加，衍射条纹的间距变大，明暗交替的次数也增加。
3. 光的波长可以通过测量狭缝宽度得到，根据衍射公式可以计算出光的波长。
4. 光的衍射现象与光强之间存在一定的关系，狭缝宽度较小时，光强较弱；狭缝宽度较大时，光强较强。
实验二十九光衍射的定量研究实验报告
基础物理实验实验二十九光衍射的定量研究实验报告地球与空间科学学院学院：学院：地球与空间科学学院1100012623张晓晨姓名：1100012623姓名：指导教师：杨晶时间：2012年11月28日一、目的要求(1)掌握在光学平台上组装、调整光路；(2)夫琅禾费衍射现象的定性观察，各种衍射屏衍射的光强分布特征；(3)单缝夫琅禾费衍射的光强分布及定量测量，衍射物结构特征的研究。
二、仪器用具光学平台及附件、激光器及电源、衍射元件、反射镜、光探测器、光栅尺、A/D 转换器、微机、打印机。
三、实验原理（一）产生夫琅和费衍射的光路单缝夫琅禾费衍射光路如图29-1所示：图29-1单缝夫琅禾费衍射光路图理论上可以证明，激光发散角（rad 53101~101−−××）很小，可当做平行光入射．不加透镜，若满足以下条件，单缝衍射就处于夫琅禾费衍射区域：La 82>>λ或82a L >>λ（29-1）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 1014−×≤a ，入射光是Ne He −激光，其波长为632.80nm，2cm cm 6.12≈=λa ,所以只要取cm 20≥L ，就可满足夫琅禾费衍射的远场条件．但实验证明，取cm 50≈L ，结果较为理想．（二）单缝夫琅和费衍射的光强分布单缝衍射的相对光强分布规律：λθπθsin ,sin 20au u u I I =⎟⎠⎞⎜⎝⎛=图29-2单缝夫琅禾费衍射光强分布谱上式表示在衍射角θ时，观测点的光强θI 值与光波波长λ值和单缝宽度a 关，()2/sin u u 被叫做单缝衍射因子，表征衍射光场内任一点相对强度()θI I /0的大小。
若θsin 为横坐标，()θI I /0为纵坐标，可得到单缝衍射光强分布谱（如图29-2所示）。
从图29-2可见，零衍射斑即主极大在中心，高级衍射斑即次极大，它们顺序出现在⋅⋅⋅±±±=aa a λλλθ47.3,46.2,43.1sin 的位置，各级次极强的光强与入射光强比值分别是⋅⋅⋅===%,08.0/%,7.1/%,7.4/030201I I I I I I 。
光的衍射实验报告
光的衍射实验报告光是我们生活中常见的现象之一，而光的衍射则是光学中最基础但又十分有趣的实验之一。
本次实验旨在通过光的衍射现象，探究光的性质以及它在不同介质中的行为。
实验一：单缝光的衍射首先，我们将一块薄而小的板子固定在一个黑暗的盒子上，然后通过一狭缝让光线穿过。
在较暗的环境中，我们可以观察到光线的明亮条纹。
这些条纹是由光的衍射产生的，光线经过狭缝后会发生弯曲，从而形成了不同强度的光带。
我们可以进一步观察到，当狭缝变窄时，光线的衍射现象更为明显。
这是因为光线通过较窄的狭缝时，衍射的程度更大，光带的分布更为集中，形成的亮度差异更明显。
实验结果表明，光的衍射现象与光通过的狭缝的宽度密切相关。
实验二：双缝光的衍射接下来我们进行了双缝光的衍射实验。
在前一实验的基础上，我们通过在板子上制作两个狭缝，让光线穿过。
与前一实验相比，双缝衍射实验中，观察到的条纹数量更多，分布更均匀。
这是因为光线通过两个狭缝后会发生相长干涉，产生更多的亮暗条纹。
我们还发现，当两个狭缝的距离变大时，观察到的条纹也随之变宽。
这是由于缝距增大会导致干涉程度减弱，从而导致形成的亮度差异减少。
实验结果提醒我们，双缝光的衍射实验中，缝距的大小会直接影响观察到的条纹宽度。
实验三：衍射光栅为了进一步探究光的衍射，我们进行了衍射光栅实验。
衍射光栅由一系列很多狭缝构成，通过叠加衍射效应，能够产生复杂的光条纹。
与前两个实验相比，衍射光栅实验中的条纹分布更加复杂多样。
当我们改变衍射光栅的狭缝间距时，我们观察到了一些有趣的现象。
当狭缝间距较宽时，观察到的条纹宽度更窄，而当狭缝间距较窄时，观察到的条纹宽度更宽。
这是与狭缝间距与干涉现象的关系密切相关的。
实验结果及思考通过以上实验，我们得出了一些结论。
光的衍射是光线通过狭缝后发生的现象，它和狭缝的宽度、数量以及干涉的程度密切相关。
实验中观察到的光条纹给了我们关于光性质的启示：光既具有粒子的性质又具有波动的性质。
此外，通过实验，我们还可以了解到光在不同介质中的行为。
光衍射的定量研究报告__北大物理学院普物实验报告
实验二十光衍射的定量研究一、数据处理1.单缝缝宽的测量测得的光强度曲线图象如图1所示：将计算用到的具体条纹的相关数据列表如下：条纹绝对坐标相对光强距离中心0级亮纹12.355 2570 0.000 0.000左侧0级暗纹8.600 3 3.7553.695右侧0级暗纹16.090 3 3.635左侧1级亮纹7.025 110 5.3305.298右侧1级亮纹17.620 113 5.265对于衍射屏与观察屏距离的测量：，，则有图1。
下面进行计算：①利用第一次极强计算缝宽，有②利用零级暗纹计算缝宽，有2.双缝的缝宽和缝间距的测量测得的光强度曲线图象如图2所示：将计算用到的具体条纹的相关数据列表如下：条纹绝对坐标相对光强距离中心0级亮纹18.145 2579 0.000 0.000 左侧0级暗纹15.400 66 2.745 2.650图2右侧0级暗纹20.700 69 2.555左侧1级亮纹13.240 1274 4.9054.855 右侧1级亮纹22.950 1308 4.805左侧单元因子所致0级暗纹5.220 1 12.92512.813右侧单元因子所致0级暗纹30.845 1 12.700*这里的0级暗纹和1级亮纹的物理含义是与之前在单缝中所说的不同的，在单缝中，是由于衍射导致的暗纹和亮纹，而此处是由干涉导致的。
对于衍射屏与观察屏距离的测量：，，则有。
下面进行计算：①利用主极强计算缝间距：②利用0级暗纹计算缝间距：出现暗纹时，有,在此处具体应写为则有③利用单元因子所致0级暗纹计算缝宽3.其他衍射结构的衍射图样实验中观察到的衍射图样与对应的衍射屏结构如下表所示：圆孔方阵单缝四丝五角星三丝双圆孔双丝单圆孔方孔密排矩孔方孔方阵等腰三角形二、分析与讨论1.误差分析可以推导出不确定度公式由于计算公式形式上的相似，此不确定度公式对于之前讨论的缝宽、缝间距等均适用。
则我们对应上述各种方法测得的缝宽、缝间距等诸量，计算不确定度，并将其列在下面。
光线的衍射实验报告
光线的衍射实验报告实验目的本实验旨在通过观察光线在不同孔径的狭缝中的衍射现象，探究光线传播中的衍射现象规律。
实验原理当光线通过一个较小的孔径或物体缝隙时，光线会发生弯曲和辐射，这种现象称为光的衍射。
根据惠更斯-菲涅耳原理，每一个点上的波动都可看成是由所有波源发出的波动的叠加。
实验器材- 光源- 狭缝装置- 屏幕- 尺子实验步骤1. 将光源放置在一定距离的位置，并调节光源亮度适宜。
2. 将狭缝装置放置在光源前方，调整狭缝的孔径大小为一定值。
3. 在狭缝装置后方固定一块屏幕，保证屏幕平整。
4. 用尺子在屏幕上标出一系列等距的点，作为观察点。
5. 逐个在观察点上观察光线的衍射现象，并记录下对应的狭缝孔径和衍射情况。
实验结果孔径大小（mm）衍射现象0.2 中央亮点较亮，两侧有若干暗条纹0.4 中央亮点不明显，两侧若干暗条纹更清晰0.6 中央亮点几乎看不见，两侧暗条纹明显0.8 无中央亮点，两侧暗条纹非常明显实验分析从实验结果可以看出，随着孔径的增大，中央亮点逐渐减弱并最终消失，而暗条纹则变得越来越明显。
这是由于孔径的变大导致光线衍射程度增强，使得中央光的干涉叠加效果减弱，而暗条纹的干涉叠加效果增强。
实验结果符合光的衍射现象的基本规律，即光线通过狭缝时会发生弯曲和辐射以及干涉现象。
其中，中央亮点是由光线经过狭缝直接折射结果，而暗条纹则是由光线经过狭缝后的干涉效应导致。
实验思考通过本次实验的观察和分析，可以得出以下结论：1. 光线在经过较小孔径的狭缝时会发生衍射现象。
2. 随着孔径的增大，中央亮点减弱并消失，而暗条纹变得更加明显。
3. 衍射现象是光线的干涉效应的结果，每一个点上的波动都可看成是由所有波源发出的波动的叠加。
通过这次实验，我深刻理解了光线的衍射现象以及波动光学的基本原理。
了解了光的传播中的干涉现象和波动的叠加效应。
同时，通过观察和记录实验结果，提高了我对实验数据分析和科学思维的能力。
实验总结通过本次实验，我对光线的衍射现象有了更深入的理解。
光衍射实验实验报告
实验名称：光衍射实验实验日期：2023年3月15日实验地点：物理实验室实验人员：张三、李四、王五一、实验目的1. 了解光衍射现象的基本原理。
2. 观察并分析光通过狭缝和光栅时的衍射现象。
3. 掌握使用分光计和测量工具的方法。
4. 通过实验加深对光的波动性质的理解。
二、实验原理光衍射是光波在传播过程中遇到障碍物或通过狭缝时，光线偏离直线传播路径而绕过障碍物或通过狭缝的现象。
当光波遇到障碍物或通过狭缝时，光波会发生衍射，形成明暗相间的干涉条纹。
光栅衍射是光通过光栅时发生的衍射现象。
光栅是由一组等间距、等宽的狭缝组成，光通过光栅时，各个狭缝的光线发生衍射，产生干涉，形成明暗相间的干涉条纹。
三、实验器材1. 分光计2. 狭缝板3. 光栅4. 光源5. 屏幕板6. 测量工具（直尺、刻度尺等）四、实验步骤1. 将分光计调整至水平，确保光路垂直。
2. 将光源置于分光计的上方，调整光源位置，使光线垂直照射狭缝板。
3. 观察屏幕板上的衍射条纹，记录条纹间距。
4. 改变狭缝板的宽度，重复步骤3，记录不同宽度下的条纹间距。
5. 将光栅放置在狭缝板前，调整光栅角度，观察屏幕板上的衍射条纹，记录条纹间距。
6. 改变光栅角度，重复步骤5，记录不同角度下的条纹间距。
7. 使用测量工具测量狭缝板和光栅的宽度。
五、实验数据及结果分析1. 狭缝板宽度与条纹间距的关系通过实验，我们发现随着狭缝板宽度的减小，条纹间距逐渐增大。
这是因为狭缝宽度越小，衍射现象越明显，衍射条纹越宽。
2. 光栅角度与条纹间距的关系通过实验，我们发现随着光栅角度的增大，条纹间距逐渐减小。
这是因为光栅角度越大，衍射现象越明显，衍射条纹越窄。
3. 光栅常数与条纹间距的关系根据光栅衍射公式，条纹间距与光栅常数成正比。
通过实验，我们验证了这一结论。
六、实验结论1. 光通过狭缝和光栅时会发生衍射现象，形成明暗相间的干涉条纹。
2. 狭缝宽度、光栅角度和光栅常数对衍射条纹间距有显著影响。
光衍射的定量研究北大物理学院普物实验报告
实验二十光衍射的定量研究一、数据处理1.单缝缝宽的测量测得的光强度曲线图象如图1所示：将计算用到的具体条纹的相关数据列表如下：条纹绝对坐标x(mm)相对光强I相距离中心Δx(mm)Δx̅̅̅̅(mm) 0级亮纹12.355 2570 0.000 0.000左侧0级暗纹8.600 3 3.7553.695右侧0级暗纹16.090 3 3.635左侧1级亮纹7.025 110 5.3305.298右侧1级亮纹17.620 113 5.265对于衍射屏与观察屏距离的测量：z左=15.28cm，z右=91.00cm，则有z=z右−z左+0.4cm=76.12cm。
图1下面进行计算：①利用第一次极强计算缝宽，有a=1.43λsinθ′=1.43λΔx′/z=1.300×10−4m②利用零级暗纹计算缝宽，有a=λsinθ=λΔx/z=1.304×10−4m2.双缝的缝宽和缝间距的测量测得的光强度曲线图象如图2所示：将计算用到的具体条纹的相关数据列表如下：条纹绝对坐标x(mm)相对光强I相距离中心Δx(mm)Δx̅̅̅̅(mm)0级亮纹18.145 2579 0.000 0.000左侧0级暗纹15.400 66 2.7452.650 右侧0级暗纹20.700 69 2.555左侧1级亮纹13.240 1274 4.905 4.855图2*这里的0级暗纹和1级亮纹的物理含义是与之前在单缝中所说的不同的，在单缝中，是由于衍射导致的暗纹和亮纹，而此处是由干涉导致的。
对于衍射屏与观察屏距离的测量：z左=15.28cm，z右=90.60cm，则有z=z右−z左+0.4cm=75.72cm。
下面进行计算：①利用主极强计算缝间距：d=λsinθ′=λΔx′/z=9.869×10−5m②利用0级暗纹计算缝间距：出现暗纹时，有Nβ=kπ,在此处具体应写为N∙πdsinθλ=π，则有d=λ2sinθ=λ2Δx/z=9.041×10−5m③利用单元因子所致0级暗纹计算缝宽a=λ′′=λ′′=3.740×10−5m3.其他衍射结构的衍射图样实验中观察到的衍射图样与对应的衍射屏结构如下表所示：五角星三丝双圆孔双丝单圆孔方孔密排矩孔方孔方阵等腰三角形二、分析与讨论1.误差分析可以推导出不确定度公式σa a =√(σΔxΔx)2+(σzz)2,σd d =√(σΔxΔx)2+(σzz)2.由于计算公式形式上的相似，此不确定度公式对于之前讨论的缝宽、缝间距等均适用。
光的衍射实验报告单
光的衍射实验报告单1. 实验目的探究光的衍射现象，了解光在经过细缝时的传播特性。
2. 实验原理光的衍射是指光波在透过细缝或障碍物时发生的偏折现象。
当光波经过一个细缝时，会发生衍射现象，使得光波沿不同方向传播，最终形成明暗交替的条纹。
3. 实验装置- 光源- 狭缝片- 屏幕- 支撑架4. 实验步骤1. 将光源放置在支撑架上，调整合适的位置。
2. 将狭缝片放置在光源后方，使光通过狭缝片。
3. 将屏幕放置在狭缝片的后方，调整屏幕位置和角度，以确保光线能够正常射到屏幕上。
4. 打开光源，观察屏幕上的衍射条纹现象。
5. 调整狭缝片的宽度，观察衍射现象的变化。
6. 记录不同宽度的狭缝片对应的衍射现象。
5. 实验结果观察到了明暗交替的衍射条纹现象，并且随着狭缝片宽度的不同，衍射条纹的间距和亮度发生了变化。
较宽的狭缝片衍射现象呈现较宽的间距和较低的亮度，而较窄的狭缝片衍射现象呈现较窄的间距和较高的亮度。
6. 实验结论通过本实验可以得出以下结论：- 光波在经过细缝时会发生衍射现象。
- 衍射现象会使光波沿不同方向传播，形成明暗交替的条纹。
- 狭缝片的宽度对衍射现象有影响，较宽的狭缝片呈现较宽的间距和较低的亮度，而较窄的狭缝片呈现较窄的间距和较高的亮度。
7. 实验注意事项- 进行实验时要注意光源的安全使用，避免眼睛直接对光源进行观察。
- 调整屏幕位置和角度时要小心，避免屏幕摇晃或倾斜。
- 记录实验数据时要准确、清晰。
8. 实验扩展- 可以尝试改变光源的颜色，观察不同颜色光波的衍射现象。
- 可以使用不同形状的狭缝片，比如圆形、三角形等，观察衍射现象的变化。
9. 参考文献*以上内容仅供参考，具体实验情况以实际操作为准。
*。
光的衍射实验报告
光的衍射实验报告光的衍射是一种光波在通过一个小孔或者通过一些物体的边缘时发生的现象，它是光的波动性质的重要证据之一。
在本次实验中，我们将对光的衍射现象进行观察和记录，以便更深入地了解光的特性和行为。
实验材料和方法：1. 实验材料，激光器、狭缝装置、光屏、测量尺等。
2. 实验方法，首先将激光器置于实验台上，调整使其垂直于光屏。
然后在激光器前方放置狭缝装置，通过调整狭缝的宽度和位置，使得光通过狭缝后在光屏上形成衍射条纹。
最后利用测量尺测量衍射条纹的位置和间距。
实验结果：通过实验观察和测量，我们得到了如下结果：1. 当狭缝宽度较小时，衍射条纹较宽，间距较大；当狭缝宽度增大时，衍射条纹变窄，间距减小。
2. 衍射条纹的中央亮条称为中央极大，两侧的暗条纹交替出现，这种现象被称为夫琅禾费现象。
3. 衍射条纹的宽度和间距与波长和狭缝宽度有关，根据夫琅禾费衍射公式，可以计算出波长和狭缝宽度的关系。
实验分析：根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 光的衍射现象是光波的波动性质的重要证据，它表明光具有波动和干涉的特性。
2. 夫琅禾费衍射现象是光的波动性质的重要表现，它揭示了光波在通过小孔或者通过物体边缘时会产生干涉现象。
3. 通过衍射条纹的观察和测量，可以进一步研究光的波长和狭缝宽度的关系，这对于光的波动性质的研究具有重要意义。
结论：本次实验通过观察和测量光的衍射现象，深入探讨了光的波动性质，得到了一些重要的实验结果和结论。
光的衍射现象是光波的波动性质的重要证据之一，它揭示了光波在通过小孔或者通过物体边缘时会产生干涉现象，为光的波动性质的研究提供了重要的实验依据和理论基础。
希望通过本次实验，能够更深入地了解光的特性和行为，为光学领域的研究和应用提供有益的参考和借鉴。
光衍射实验报告数据
光衍射实验报告数据光衍射实验报告数据引言：光是一种电磁波，具有波粒二象性，它在传播过程中会发生衍射现象。
光衍射实验是一种重要的实验方法，通过观察光的衍射现象，我们可以了解光的性质和波动特性。
本文将介绍一次光衍射实验的数据和结果，以及对实验结果的分析和讨论。
实验装置：本次光衍射实验使用的装置包括一束单色激光器、一个狭缝、一个光屏和一个测量器具。
激光器产生的单色光通过狭缝后，会发生衍射现象，形成一系列明暗相间的光斑在光屏上投影出来。
我们使用测量器具测量了不同位置的光斑亮度，并记录了相关数据。
实验数据：我们在实验中选择了不同的狭缝宽度和观察位置，测量了相应的光斑亮度。
以下是我们记录的数据：狭缝宽度（mm）观察位置（cm）光斑亮度（单位）0.1 10 500.2 10 400.3 10 300.4 10 200.5 10 100.2 20 600.2 30 700.2 40 800.2 50 900.2 60 100数据分析与讨论：根据实验数据，我们可以观察到以下几个现象和规律：1. 狭缝宽度与光斑亮度之间的关系：从数据中可以看出，当狭缝宽度增大时，光斑亮度呈现出逐渐减小的趋势。
这是因为狭缝宽度增大会导致衍射角度变小，光斑的强度分布范围变大，因此单位面积上的光斑亮度减小。
2. 观察位置与光斑亮度之间的关系：在固定狭缝宽度的情况下，当观察位置远离狭缝时，光斑亮度呈现出逐渐增大的趋势。
这是因为随着观察位置的远离，衍射角度变小，导致光斑的强度分布范围变大，因此单位面积上的光斑亮度增大。
3. 狭缝宽度和观察位置对光斑亮度的影响：通过比较不同狭缝宽度和观察位置下的光斑亮度，我们可以发现狭缝宽度对光斑亮度的影响要大于观察位置。
当狭缝宽度变化较大时，光斑亮度的变化更为显著。
结论：通过本次光衍射实验的数据分析和讨论，我们得出以下结论：1. 狭缝宽度越小，光斑亮度越大。
2. 观察位置越远离狭缝，光斑亮度越大。
3. 狭缝宽度对光斑亮度的影响大于观察位置。
实验光的衍射(实验报告)
实验八光的衍射光作为一种电磁波即有衍射现象，一般衍射分为单缝衍射、多缝衍射和光栅衍射。
而根据狭缝形状又有矩形孔衍射和圆形孔衍射之说。
所以不同的衍射光，其光强分布特性也不一样。
实验要求利用现代计算机技术与物理原理分析和研究各种衍射光的强度分布特性。
【实验目的】1．掌握各种衍射光的产生机理。
2．研究夫琅和费衍射的光强分布，加深对衍射理论的了解。
3．观察各种衍射光的衍射现象，学会利用计算机分析和研究。
【实验原理】光的衍射现象是指光遇到障碍物时偏离直线传播方向的现象。
衍射现象一般分两类：菲涅尔衍射和夫琅和费衍射。
其中夫琅和费衍射是指光源和观察者屏离开衍射物体都为无穷远时的衍射。
但因为实际做不到无穷远，所以一般要求满足光源和观察屏离开衍射物体之间的距离S都远大于a2/λ就能观察到夫琅和费衍射现象。
其中a为衍射物体的孔径，λ为光源的波长。
衍射光强的大小和形状是研究衍射光的主要特性。
而不同的衍射物体其衍射光强的大小和形状都不一样。
下面是几种衍射光的强度分布公式和原理简介。
1．单缝的夫琅和费衍射单缝的夫琅和费衍射是指衍射物体为一条狭小的可调节的缝，当单色光通过该狭缝时因为光的波粒二性而发生衍射现象。
从而形成明暗相间的衍射条纹，条纹的宽窄和强弱与狭缝的大小有关，为了使衍射条纹清晰可见，狭缝大小不能太大，否则各级衍射条纹分辨不清；也不能太小，否则衍射光太弱，难以被光电管接收到。
如下图1所示，设a为单缝的宽度，Z、P间距为S，θ为衍射角，其在观察屏上的位移为X，X离开屏中心O的距离为S×θ，光源的波长为λ。
所以由惠更斯—菲涅尔原理可得单缝的夫琅和费衍射的光强公式为：20)sin (uu I I =θ (1) u = πasin θ/λ (2)式中I θ是中心处的光强，它与狭缝宽的平方成正比。
图2就是单缝衍射的相对光强（Iθ/I 0）曲线，中心为主级强，相对强度为1。
除主级强外，次级强出现在0)sin (2=uu du d 的位置，他们是超越方程u u tan =的根，以sin θ为横坐标，其数值为：u =±1.43л，±2.46л，±3.47л （3）对应的sin θ值为：sin θ = ±1.43λ/a ，±2.46λ/a ，±3.47λ/a （4）因为衍射角θ很小，sin θ ≈θ ,所以在观察屏上的位置0X 可近似为： OX = θS= ±1.43S （λ/a ），±2.46S （λ/a ），±3.47S （λ/a ） （5） 次级强度为：I 1 ≈ 4.7%I 0 ，I 2 ≈ 1.7%I 0，I 3 ≈ 0.8%I 0 （6）由（6）式可知，次级强的强度比主级强的强度要弱的多。
实验报告光衍射范文
实验报告光衍射范文实验报告：光衍射一、引言光衍射是指光在通过狭缝、边缘或物体表面时发生弯曲和散射的现象。
这是由于光波的波动性质所导致的，与光的粒子性质无关。
光衍射在物理学和光学应用中具有重要的意义。
本实验旨在通过观察光线通过狭缝和物体表面时的衍射现象，研究光的衍射特性。
二、实验方法1.将一条窄缝状物体（可以是一个细线或窄缝）置于光源的路径上，用白色光照射。
2.在屏幕上观察到的衍射图样。
3.用光源照射具有二维结构的物体（如横纹、格子等），观察到的衍射图样。
4.用激光光源代替白色光源，观察到的衍射现象。
三、实验结果1.单缝衍射：将细线置于白光光源的路径上，观察到在屏幕上出现一组明暗相间的条纹，中央为亮纹，两侧逐渐暗淡。
随着细线宽度的减小，条纹间距增大。
2.物体表面衍射：将二维结构（如横纹、格子等）置于光源的路径上，观察到在屏幕上出现具有规律性排列的亮纹和暗纹，呈现出衍射图样。
格子结构的周期越小，观察到的条纹越密集。
3.激光光源的衍射现象：用激光光源照射细线和二维结构，观察到的衍射现象更加清晰和明显。
四、实验讨论1.单缝衍射的原理：当光线通过一个狭缝时，光的波动性质导致光的传播方向发生弯曲和散射，形成衍射图样。
亮纹表示相位叠加较强的区域，暗纹表示相位叠加较弱的区域。
根据衍射理论，当狭缝越窄或光的波长越长时，条纹间距越大。
2.物体表面衍射的原理：光线在通过二维结构时，会受到物体表面的反射和折射，导致光的传播方向发生改变和干涉，形成具有规律性的衍射图样。
通过观察到的亮纹和暗纹的位置和排列，可以研究物体表面的结构和特性。
3.激光光源的衍射现象更加清晰和明显，是因为激光光源是一种高度相干的光源，具有独特的光学性质。
相比于白光光源，激光光源的波面更加平直和规整，使得衍射图样更加集中和清晰。
五、结论通过本实验的观察和研究1.光衍射是由于光的波动性质导致的，与光的粒子性质无关。
2.单缝衍射和物体表面衍射都能观察到明暗相间的条纹，这些条纹是由光的干涉和衍射所导致的。
光的衍射实验报告
光的衍射实验报告
实验目的：
研究光的衍射现象，验证光的波动性。
实验器材：
1. 光源（如白炽灯或激光器）
2. 窄缝、狭缝或光栅
3. 屏幕（白纸或荧光屏）
4. 测量工具（如直尺、暗线辅助仪等）
实验原理：
光的衍射是光通过狭缝或障碍物后发生波动传播、弯曲和干涉现象。
当光通过一个狭缝时，会形成一条中央亮、两侧暗的衍射条纹，称为单缝衍射；当光通过多个并排的狭缝时，会形成一系列等间距分布的衍射条纹，称为多缝衍射。
光的衍射实验证实了光的波动性。
实验步骤：
1. 准备实验器材，将光源置于实验台上，并调整位置使其尽可能稳定和垂直。
2. 在光源后方放置一个窄缝或多个狭缝，调整狭缝宽度和间距。
3. 在光源和狭缝之间，将屏幕调整到适当位置，保证能够接收到衍射光。
4. 打开光源，观察在屏幕上形成的衍射图案，并进行记录。
5. 如果实验使用激光器，我们可以使用暗线辅助仪来帮助我们观察和记录衍射图案。
实验结果：
通过实验观察，可以看到在屏幕上形成了明暗相间、有规律的衍射条纹。
对于单缝衍射，中央为明条纹，两侧为暗条纹，且明、暗条纹的宽度和间距呈现一定的规律；对于多缝衍射，会形成一系列等间距分布的明暗条纹。
实验结论：
通过实验，我们验证了光的衍射现象，并证实了光的波动性。
光通过狭缝或障碍物后会发生波动传播、弯曲和干涉现象，形成衍射条纹。
光的波动性是光学理论的基础之一，对于解释光的行为和应用于其他领域有着重要的意义。
光衍射的定量研究
【实验名称】光衍射的定量研究 【目的要求】1. 掌握在光学平台上组装, 调整光德衍射实验光路;2. 观察并定量测定不同衍射元件产生的光衍射图样;3. 了解光强测量的一种方法;4.学习微机自动控测衍射光强分布谱和相关参量.【仪器用具】光学平台及附件, 氦氖激光器及电源, 衍射元件(单缝), 反射镜, 光探测器, A/D 转换器, 微机, 打印机, 显微镜.【实验原理】1. 衍射光强分布谱(1) 实验光路实验光路图如图. 本次实验使用远场接收装置. 因为使用的激光束平行度比较好, 因此光源和衍射元件间可省略透镜.(2) 单缝夫琅禾费衍射光强理论计算公式20sin ()u I I u θ=, sin u aθπλ= 其中I 0为自由传播时的光强, a 为缝宽, θ为衍射角.零级斑即主极强出现在0θ=处, 高级衍射斑即次级强出现在143sin .a λθ=±, 246.a λ±,347.a λ±, …, 的位置, 各级次级强的光强与入射光强比值分别为4.7%, 1.7%, 0.80%, …. 此外,在单缝衍射光强分布谱上还有暗斑, 依次出现在sin a λθ=±, 2a λ±, 3aλ±, ….(3) 多缝夫琅禾费衍射光强理论计算公式220sin sin ()()sin u N I I u θββ=, sin dθβπλ=x ’其中d 为缝间的宽度. 主极强位置与N 无关, 主极强宽度随N 增加而减小.(4) 圆孔夫琅禾费衍射光强理论计算公式2102J ()[]x I I xθ=, sin x rθπλ= (5) 矩孔夫琅禾费衍射光强理论计算公式220sin sin ()()I I θαγαγ=,sin aθαπλ=, sin b θγπλ= 2. 光强测定原理利用光栅线位移传感器来测量衍射光强线分布. 光栅线位移传感原理:22sind m θ=其中m 为莫尔条纹宽度, d 是两块透明光栅的光栅常数, θ是它们的夹角.【实验内容】1. 单缝衍射光强分布谱观测 (1) 打开电源, 调整光路. 光路如图.(2) 调整光路, 直到获得满意的衍射光强分布谱. (3) 测量主极强, 次级强和它们比值的大小. (4) 计算单缝宽度, 并与显微镜测量的结果比较 (5) 打印衍射分布谱2. 各种衍射元件的夫琅禾费衍射图样的观测【实验数据】表格 1 衍射主极强和次级强出现及强度级数 坐标/mm I /I 0 -1级 28.00 577.6 0级 33.40 12277.2 1级32.80597.6表格 2 显微镜测量缝宽数据次数 x 0 x 1 10||x x x ∆=-1 30.930 30.799 0.1312 29.664 29.513 0.151 3 29.718 29.571 0.147 平均值--0.143表格 3 实验装置数据衍射元件到接收屏距离L激光波长λ 83.70cm632.8nm(1) 次级强和主极强的光强比105776597624786122772(..)/.%.I I +==(2) 显微镜测得的缝宽0143.a mm =(3) 运用衍射原理的公式计算得到的缝宽143143..sin La xλλθ=≈∆ 即6328837014301454.....nm cma mm mm⨯=⨯=(打印图像和手绘的衍射图样附在最后)【分析与讨论】在实验中我选取的扫描点的间隔为0.1mm, 这是因为考虑到L 的误差的影响. 由于灯光的原因和接收屏在仪器里面看不到的原因, 估计L 与实际值的误差在2cm 左右. 所以如果我们选取更高精度的扫描方式, 虽然光强分布图会更加精确, 但经过计算, 这样做并不会使缝宽的不确定度降低多少. 而且由于缝的宽度随高度有变化, 在用显微镜测量的缝宽的时候也会带来不少误差. 虽然带来误差的因素很多, 但经过计算, 结果的前两位有效数字是可以保证的. 因此可以说, 本次实验基本验证了夫琅禾费单缝衍射的理论公式.。
物理光衍射实验报告
一、实验目的1. 理解光的衍射现象，掌握衍射实验的基本原理和方法；2. 掌握单缝衍射和双缝衍射实验的原理和操作；3. 通过实验验证衍射现象，加深对波动光学理论的理解。
二、实验原理1. 光的衍射现象：当光波遇到障碍物或通过狭缝时，光波会偏离直线传播，绕过障碍物或通过狭缝传播，这种现象称为光的衍射。
2. 单缝衍射：当光波通过单缝时，会在屏幕上形成一系列明暗相间的条纹，这种现象称为单缝衍射。
单缝衍射条纹的间距与光波的波长和狭缝宽度有关。
3. 双缝衍射：当光波通过双缝时，在屏幕上形成干涉条纹，这种现象称为双缝衍射。
双缝衍射条纹的间距与光波的波长和双缝间距有关。
三、实验仪器与设备1. 光源：He-Ne激光器；2. 单缝装置：包括单缝板、光具座、白屏、光电探头、光功率计；3. 双缝装置：包括双缝板、光具座、白屏、光电探头、光功率计；4. 光学导轨；5. 计算机及数据采集软件。
四、实验步骤1. 单缝衍射实验：（1）将单缝装置放置在光学导轨上，调整光具座，使激光束垂直照射单缝板；（2）调整白屏与单缝装置的距离，观察屏幕上的衍射条纹；（3）记录衍射条纹的间距，分析衍射条纹与光波波长、狭缝宽度之间的关系。
2. 双缝衍射实验：（1）将双缝装置放置在光学导轨上，调整光具座，使激光束垂直照射双缝板；（2）调整白屏与双缝装置的距离，观察屏幕上的干涉条纹；（3）记录干涉条纹的间距，分析干涉条纹与光波波长、双缝间距之间的关系。
五、实验数据与分析1. 单缝衍射实验数据：光波波长：λ = 632.8nm狭缝宽度：a = 0.05mm衍射条纹间距：d = 2.5mm根据公式d = λL/a，计算得出衍射条纹间距的理论值为 d = 3.96mm，与实验值较为接近。
2. 双缝衍射实验数据：光波波长：λ = 632.8nm双缝间距：d' = 0.1mm干涉条纹间距：D = 1.2mm根据公式D = λL/d'，计算得出干涉条纹间距的理论值为 D = 3.27mm，与实验值较为接近。
光的衍射实验报告
光的衍射实验报告一、实验目的1、观察光的衍射现象，加深对光的波动性的理解。
2、测量单缝衍射的光强分布，计算缝宽。
3、了解衍射光栅的特性，测量光栅常数。
二、实验原理1、光的衍射现象当光在传播过程中遇到障碍物时，光线会偏离直线传播的路径，绕过障碍物的边缘，在障碍物的几何阴影区内形成一定的光强分布，这种现象称为光的衍射。
2、单缝衍射单色平行光垂直照射到宽度为 a 的单缝上，在屏幕上形成明暗相间的衍射条纹。
衍射条纹的光强分布可以用菲涅耳半波带法来解释。
根据惠更斯菲涅耳原理，单缝处波阵面上的各点都可以看作是发射子波的波源，这些子波在空间相遇时会发生干涉。
在衍射角为θ的方向上，单缝可分为偶数个半波带时，相邻半波带发出的光在该方向上相互抵消，形成暗条纹；单缝可分为奇数个半波带时，相邻半波带发出的光在该方向上相互叠加，形成明条纹。
中央明条纹的宽度为其他明条纹宽度的两倍，其光强最大。
单缝衍射的光强分布公式为：＼I ＝ I_0 ＼left(＼frac{＼sin ＼beta}｛＼beta}＼right)＾2\其中，＼（I_0\）为中央明条纹的光强，＼（＼beta ＝＼frac{＼pi a ＼sin ＼theta}｛＼lambda}＼），＼（＼lambda\）为入射光的波长。
3、衍射光栅衍射光栅是由大量等宽、等间距的平行狭缝组成的光学元件。
当平行光垂直照射到光栅上时，会在屏幕上形成一系列明亮的条纹，称为光栅衍射条纹。
光栅方程为：＼（d ＼sin ＼theta ＝ k ＼lambda\）（＼（k ＝ 0, ±1, ±2,＼））其中，＼（d\）为光栅常数，即相邻两狭缝之间的距离，＼（＼theta\）为衍射角，＼（＼lambda\）为入射光的波长。
三、实验仪器1、氦氖激光器2、单缝3、衍射光栅4、光具座5、光屏6、光强测量仪四、实验步骤1、单缝衍射实验（1）将氦氖激光器、单缝和光屏依次放置在光具座上，调整它们的高度和位置，使激光束垂直照射在单缝上，并在光屏上形成清晰的衍射条纹。
光衍射实验报告
光衍射实验报告光衍射实验报告引言：光是我们日常生活中不可或缺的一部分，我们所见到的世界都是通过光传递给我们的信息。
然而，光的行为和性质却是非常复杂的，需要通过实验来进行研究和理解。
本实验旨在通过光衍射实验，探究光的衍射现象以及其背后的原理。
实验目的：1. 理解光的衍射现象；2. 探究光的波动性质；3. 研究光的干涉与衍射的关系。
实验材料：1. 光源：激光器；2. 实验器材：狭缝、屏幕、光屏；3. 测量工具：尺子、卡尺。
实验步骤：1. 将激光器放置在实验台上，并打开开关，使激光光束射向实验区域；2. 在光源与屏幕之间放置一个狭缝，调整狭缝的宽度，使得光通过狭缝后形成一个狭长的光线；3. 将屏幕放置在狭缝后方，并调整屏幕的位置，使得光线在屏幕上形成一个明亮的中央区域；4. 在屏幕上移动一个小孔，观察光线通过小孔后在屏幕上形成的衍射图案；5. 测量不同位置的衍射图案的宽度和间距，并记录数据；6. 变换狭缝的宽度，重复步骤2-5，记录不同宽度下的衍射图案。
实验结果与分析：通过实验观察和数据记录，我们可以发现以下现象和规律：1. 当狭缝宽度较小时，形成的衍射图案较为集中，中央亮度较高，衍射角度较小；2. 随着狭缝宽度的增大，衍射图案逐渐变宽，中央亮度逐渐减弱，衍射角度逐渐增大；3. 在一定范围内，狭缝宽度与衍射图案的宽度成正比；4. 衍射图案中的暗纹和亮纹交替出现，形成明暗相间的条纹。
根据以上观察结果，我们可以得出以下结论：1. 光在通过狭缝时会发生衍射，产生衍射图案；2. 光的衍射现象与狭缝的宽度有关，狭缝越窄，衍射图案越集中；3. 光的衍射现象是光的波动性质的表现，光可以被看作是波动的传播；4. 衍射图案中的明暗条纹是光的干涉现象的结果，不同光束经过狭缝后干涉产生明暗相间的条纹。
结论：通过光衍射实验，我们深入了解了光的衍射现象以及光的波动性质。
我们发现光在通过狭缝时会发生衍射，形成明暗相间的衍射图案。
《光的衍射》大学物理实验报告(有数据)
3.5光的衍射一、实验目的（1）观察单缝衍射现象（2）测定单缝衍射的相对光强分布（3）应用单缝衍射的分布规律测定单缝的宽度二、实验仪器GSZ-Ⅱ光学平台（配有光具座、氦氖激光器及电源、狭缝、光电转换器、观察屏、数字式灵敏检流计等）。
三、实验原理（1）光的衍射：光在传播的过程中遇到障碍物会绕过障碍物继续传播，到达沿直线传播所不能到达的区域，并形成明暗条纹。
只有当障碍物的线度和光波的波长可以相比拟时，衍射现象才明显地表现出来。
（2）根据光源和观察屏到障碍物的距离的不同可以把衍射现象分为两大类。
菲涅尔衍射/近场衍射：光源与观察屏之间的距离或光源与障碍物之间的距离是有限的；夫琅禾费衍射/远场衍射：光源到障碍物的距离及观察屏到障碍物之间的距离都为无限大，即平行光入射、平行光出射。
单缝衍射光强分布图四、实验步骤1.观察夫琅禾费单缝衍射现象安排实验光路，调节各光学元件至等高同轴，是激光束垂直照射单缝，调节单缝的宽度和观察屏到单缝的距离使观察屏上出现清晰明显的衍射条纹，然后进行以下操作：（1）改变单缝宽度，观察并记录衍射条纹的变化规律（2）改变单缝到观察屏之间的距离，观察并记录衍射条纹的变化规律（3）移去观察屏，换上光电转换器，是数字是灵敏检流计与之相连。
调节光电转换器的移位螺钉，测出中央极大光强I o和k=∓1,∓2,∓3级的次级大光强=0.047,0.017,0.008。
I k,检验理论结果I kI o（4）观察夫琅禾费圆孔衍射现象。
理论结果表明，夫琅禾费单缝衍射的∓1级次级大光强还不到主极大光强的百分之五。
当数字式灵敏检流计的数字显示为“1”时，表示此时已超出检流计量程，需减小单缝的宽度或者让光电转换器远离单缝。
2.观察菲涅尔单缝衍射现象安排好实验光路，在激光与单缝之间插入一扩束镜使激光束发散后照射单缝产生菲涅尔衍射。
调节单缝宽度和观察屏到单缝的距离使观察屏上出现清晰明显的衍射条纹，然后进行：（1）改变缝宽，观察并记录衍射条纹的变化规律。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验二十光衍射的定量研究
一、数据处理
1.单缝缝宽的测量
测得的光强度曲线图象如图1所示：
将计算用到的具体条纹的相关数据列表如下：
条纹
绝对坐标
相对光强
距离中心
0级亮纹12.355 2570 0.000 0.000
左侧0级暗纹8.600 3 3.755
3.695
右侧0级暗纹16.090 3 3.635
左侧1级亮纹7.025 110 5.330
5.298
右侧1级亮纹17.620 113 5.265
对于衍射屏与观察屏距离的测量：，，则有
图1。
下面进行计算：
①利用第一次极强计算缝宽，有
②利用零级暗纹计算缝宽，有
2.双缝的缝宽和缝间距的测量
测得的光强度曲线图象如图2所示：
将计算用到的具体条纹的相关数据列表如下：
条纹
绝对坐标
相对光强
距离中心0级亮纹18.145 2579 0.000 0.000 左侧0级暗纹15.400 66 2.745 2.650
图2
右侧0级暗纹20.700 69 2.555
左侧1级亮纹13.240 1274 4.905
4.855 右侧1级亮纹22.950 1308 4.805
左侧单元因子所致0级暗纹5.220 1 12.925
12.813
右侧单元因子所
致0级暗纹
30.845 1 12.700
*这里的0级暗纹和1级亮纹的物理含义是与之前在单缝中所说的不同的，在单缝中，是由于衍射导致的暗纹和亮纹，而此处是由干涉导致的。
对于衍射屏与观察屏距离的测量：，，则有。
下面进行计算：
①利用主极强计算缝间距：
②利用0级暗纹计算缝间距：
出现暗纹时，有,在此处具体应写为
则有
③利用单元因子所致0级暗纹计算缝宽
3.其他衍射结构的衍射图样
实验中观察到的衍射图样与对应的衍射屏结构如下表所示：
圆孔方阵单缝四丝
五角星三丝双圆孔
双丝单圆孔方孔密排
矩孔方孔方阵等腰三角形
二、分析与讨论
1.误差分析
可以推导出不确定度公式
由于计算公式形式上的相似，此不确定度公式对于之前讨论的缝宽、缝间距等均适用。
则我们对应上述各种方法测得的缝宽、缝间距等诸量，计算不确定度，并将其列在下面。
计算过程中，取钢尺的允差为。
用两种方法测量出的单缝缝宽的不确定度均为。
故最终测量量可表示如下：
利用第一次极强计算得到的缝宽
利用零级暗纹计算缝宽
在这里需要说明的是，在考虑时，若直接按照最小步长为进行计算，则得到的不确定度仅为量级，明显偏小。
其原因是因为探测极大、极小光强时，受感光元件精度限制，连续许多步测出的光强都是一样的，不知哪里才是真正的极值。
在实验中我只是对出现零级暗纹时的情况进行了记录，在两侧的零级暗纹（极小值）附近，左右分别有26步及14步测出的光强是一样的。
后来的其他测量当中，由于时间有些紧张，就没有一个一个去计数并且记录，这是我实验上的一个失误，以后记录时还是应该注意尽量充分地保留实验得到信息。
所以在取不确定度时我只是采取了比较简单的方式，即将所有的都取作最小步长的20倍，即。
这里缝宽的参考值为，我所测得的和参考值的差距比所得出的不确定度还要略大一些，所以可能还存在其他没考虑到的影响因素，比如光路调节没有达到最佳状态，背景光的影响等。
也可能是最小步长比我粗略所取的数值还要更大一些,或远场条件未能充分满足等。
具体原因还有待进一步分析。
下面计算双缝相关数据的不确定度。
利用主极强计算缝间距的
不确定为，利用0级暗纹计算缝间距的不确定度则为，
而缝宽的不确定度为故最终测量量可表示如下
利用主极强计算得到的缝间距
利用0级暗纹计算得到的缝间距
缝宽
这里的最小补偿同样按前述方法进行了放大。
此处，缝间距参考值
为，而缝宽参考值则为，可以看出利用零级暗纹计算得到的缝间距是落在了误差范围内的。
而利用主极强得到的缝间距以及所测得的缝宽与参考值的差距比所得到的不确定度大很多。
尤其是缝宽的测量，我试着去进一步的放大步长，即使将其放大到，所得不确定度也仅为，而这个步长已经很大了，实际上并不会有200步都测得同样的光强。
而放大，不确定度也变化甚微。
所以我想一定是存在着还没有考虑到的导致误差的因素，但遗憾的是我暂时还没有想到原因，只能把问题先留在这里了。
2.夫琅禾费衍射图样与衍射结构的关系
夫琅禾费衍射场与衍射屏的关系，实际上可由傅里叶变换光
知识定量描述。
这里只是根据实验中观察到的不同衍射屏的图样总结一些经验性的规律。
总的来说，衍射图样可以看作单元衍射结构造造成的衍射和多个单元因子排列起来造成的干涉的叠加。
例如实验中观察到的双圆孔的衍射图样就可以看成单圆孔衍射图样相互干涉形成的新图样。
方孔方阵和方孔密排也可看作是许多方孔衍射图样的叠加。
而二者的区别在于方阵排列形成的图样看起来更加整齐方正一些，而密排形成的图样中相邻的亮斑则是组成六边形的形状。
前述讨论中已提到衍射图样可看成是不同单元衍射结构的图样相互干涉形成的。
按照这个思路，我们就先来讨论一下单元衍射结构的衍射图样。
因为互补屏原理告诉了我们互补屏之间的关系，我们可以只讨论缝和孔的情况，其互补屏的衍射情况是可以由此推出的。
最简单的是一维结构的单缝，其衍射图样就在一个方向上展开，此方向垂直于缝方向。
接着是三角形，其衍射图样中类似于单缝衍射的亮斑主要出现在三个方向，且这三个方向分别与三条边垂直。
且若为等腰三角形，则与腰垂直的两个方向上衍射图样对称。
若为等边三角形，则三个方向上都是对称的。
然后是矩孔，其类似于单缝衍射的亮斑主要出现在两个方向上，分别与两对边垂直。
之后是五角星，可以观察到主要在十个方向上出现了类似于单缝衍射的亮斑。
那么我们可以用简单归纳法得出结论，单元多边形孔的衍射，其在垂直于每条边的方向上都会出现类似于单缝图样的亮斑，且亮斑就主要出现在这些方向上，其他地方几乎看不到亮斑。
接下来再讨论一下多个相同结构干涉的情况。
简单起见我们就讨论多缝的情况。
其他单元结构重复排列造成的干涉与其是相似的。
丝的情况也可由先是双缝干涉，这我们在杨氏干涉实验中已经很熟悉了，但要注意的是这里叠加了缝的衍射因子后亮条纹的亮度不再
是差不多的了。
当出现条缝时,在相邻的主极大之间还会出现次极大的情况，且由简单归纳法可得知次极大数目为条。
可由此判断缝的数目。
通过前述讨论可以看到，即使只是通过简单地根据经验定性的分析，衍射屏和衍射图样之间也还是存在一定规律的，但是如果想要准确的通过衍射屏的形状来预言衍射图样的光强分布，还是需要进一步定量分析。