第六章-2夫琅和费多狭缝衍射和衍射光栅

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第6章-光学2-衍射

S
P
S
P
费涅耳衍射
夫琅和费衍射
2. 夫琅和费衍射 (远场衍射)：三者相距无限远。利用凸透镜把平行光聚焦，等效于光源和屏无限远。夫琅和费衍射是费涅耳衍射的极限情况。
三、惠更斯-费涅耳原理：更斯原理只说明了光 (波) 的传播方向问题，没惠更斯原理有涉及光强；惠更斯 – 费涅耳原理进一步进一步说明了光的进一步强度分布：衍射时光场各点的光强由前一时刻波面上各点发出的子波在该点的相干叠加决定。 n P θ 1. 波面上任意面元 dS 作为一个子 r 波源，对 P 点的光场贡献： dS
三、光栅衍射原理： 1. 多缝干涉：平面单色光垂直入射，相邻两缝发出的光到达 P 点的光程差都是相等的。如果 dsinθ = ± kλ , k = 0,1,2,…
θ θ
d f
P
δ=dsinθ
则在 P 点形成亮条纹。这个方程叫做光栅方程。k = 0 的亮线称为 0 级明线，光栅垂直于主光轴平移不改变亮线位置。这是多光束干涉， P 点光振动的合振幅是一条缝光振动振幅的 N 倍，而光强则是 N 2 倍，其中 N 为光栅总缝数。相应的干涉条纹叫做光栅干涉主极大。
D
λ
1
550 ×10 −9 人眼最小分辨角θ min = 1.22 × = 2.24 × 10 − 4 rad = 1′ 3 × 10 −3 30 = 0.02′′ 在月球上，人眼不能看清长城： 8 3.82 ×10 提高 R (1) 减小波长：光学显微镜放大倍数仅 2000 的途径倍；电子显微镜利用 λ = h/mv = 0.01~10nm。
0.047 0.017
a sin θ
λ
-3 -2 -1 0
1 2 3 1.43 2.46

多缝的夫琅与费衍射 PPT

反射光栅:反射光栅就是在金属反射镜上刻划一道道刻痕,刻痕上发生漫反射,未刻处在反射光方向发生衍射,相当于一组衍射条纹。
光栅衍射得实验装置与衍射图样
屏幕上对应于光直线传播得成像位置上出现中央明纹在中央明纹两侧出现一系列明暗相间得条纹,两明条纹分得很开,明条纹得亮度随着与中央得距离增大而减弱明条纹得宽度随狭缝得增多而变细
可知：第一级明纹m=1
sin 1
d
500 109 2 106
0.25
1＝14028
第三级明纹m=3
sin 3
3
d
3 500109 2 106
0.75
3＝48035
2)理论上能瞧到得最高级谱线得极限,对应衍射角θ=π/2, d 2 106
mmax 500 109 4
即最多能瞧到第4级明条纹
考虑缺级条件 m n( d ) a
d/a=(a+a)/a=2
第2、4级明纹不出现,从而实际只能瞧到5条明纹。
例题:为测定一给定光栅得光栅常数,用He-Ne激光器(6328Å) 得红光垂直照射光栅,已知第一级明纹出现在38°方向上。问(1) 该光栅得光栅常数就是多少？1厘米内有多少条缝？第二级明纹出现在什么方向上？
一、光栅得分光性能
(一) 光栅方程决定各级主极大位置得式子称为光栅方程。正入射时设计与使用光栅得基本方程。
dsin=m m= 0, ± 1, ± 2, ± 3 ···
衍射光与入射光在光栅法线同侧取正号; 衍射光与入射光在光栅法线异侧取负号。
以反射光栅为例,导出斜入射情形得光栅方程。
d(sini± sin)=m m= 0, ± 1, ± 2, ± 3 ···
(2) 衍射明纹亮且细锐,其亮度随缝数N得增多而增强,且变得越来越细,条纹明暗对比度高

夫琅禾费衍射实验报告

夫琅禾费衍射实验报告
夫琅禾费衍射实验是一项重要的光学实验，通过这个实验可以观察到光的衍射现象，验证光的波动性质。

夫琅禾费衍射实验由法国物理学家夫琅禾费于1815年首次进行，他用一条细缝让光通过，观察到了光的衍射现象，从而证实了光的波动性质。

本实验报告将对夫琅禾费衍射实验进行详细的介绍和分析。

首先，我们需要准备实验所需的材料和设备，光源、狭缝、准直透镜、衍射光栅、接收屏等。

在实验中，我们需要将光源经过准直透镜后，通过狭缝，然后再通过衍射光栅，最终在接收屏上观察衍射图样。

在实验过程中，需要注意保持实验环境的稳定，避免外界光线的干扰。

接下来，我们将详细描述实验的步骤和观察结果。

当光通过狭缝后，会产生衍射现象，形成一系列明暗相间的衍射条纹。

这些条纹的分布规律与狭缝的宽度、光的波长以及衍射光栅的参数有关。

通过观察这些条纹的位置和间距，我们可以计算出光的波长和狭缝的宽度，从而验证光的波动性质。

在实验中，我们还可以改变狭缝的宽度和衍射光栅的参数，观察衍射条纹的变化，从而进一步验证光的波动性质。

通过对实验数据的分析和处理，我们可以得出结论，光具有波动性质，而夫琅禾费衍射实验可以用来验证光的波动性质，并且可以用来测量光的波长和狭缝的宽度。

总结而言，夫琅禾费衍射实验是一项重要的光学实验，通过这个实验可以验证光的波动性质，测量光的波长和狭缝的宽度。

通过实验，我们可以更深入地了解光的性质和行为，对光学理论有更深入的认识。

希望本实验报告可以对夫琅禾费衍射实验有一个清晰的介绍和分析，对读者有所帮助。

光栅的夫琅和费衍射(下)

我们知道 +k 级和 –k 级主极大会缺级。则在中央衍射
极大中有
2(k - 1) + 1 = 2k- 1
条主极大。
令 2k - 1＝13
则
k＝7
所以 d/a ＝ 7
典型列题
[例3]一个双缝装置，一某种
单色光垂直入射，测得屏上一点P 为第二级亮纹，P 点对透镜光心的张角为θ0，将中间那条不透光的部分移去，形成一单缝，测得P点为三级暗纹。已知θ0和b，求a和λ。
)2
β π d sinθ λ
（1）多缝干涉因子对光栅衍射强度分布的影响
(b)极小的位置
(4)
(1)
(1)
(5)
(3)
(3) (5)
(2)
(6) (1) (4)
(2)
(6)
(2) (3)
(6)
(2)
(6)
(2) (1) (4)
(4)
(3) (5)
(5)
(3)
(5)
(1)
(4)
d sin k j
N 6 d sin
d sin k j (k 0,1,2,; j 1,2,(N 1))
N →干涉极小
二、理论分析
4、讨论
I
sin I0(
)2(sin N sin
)2
β π d sinθ λ
（2）单缝衍射因子对光栅衍射强度分布的影响
单缝衍射的调制使光能量向中央主极大区域集中！
单缝衍射因子的变化曲线可看作是各级主极大的包络线，从而对各级的主极大的强度进行调制。
I
sin 4I0(
)2
cos2
其中：
2
d
sin
二、理论分析

大学物理下册衍射光栅

k 8 1.6 k 5
2 1 1 2
(a b) sin k
51 ab 5m 0 sin 41
例4 波长600nm的单色光垂直入射到一个光栅上，测得第二主极大的衍射角为30度，且第三级主极大缺级。 (1)光栅常数a+b等于多少？解（1）由光栅衍射公式 (a b) sin k
解：由
当
比较可得
（缺级为
）
而第二级明纹在屏上的位置为
第三级明纹在屏上的位置
由光栅公式，对第二级明纹有
对第三级明纹有
由此可知
查表知由
（2）由
，可求得最高明纹级次为
例3 以氢放电管发出的光垂直照射在某光栅上,在
衍射角
方向上看到
和
的谱线重合，求光栅常数的最小值。
由光栅谱线重叠满足的条件 k11 k2 2 解：
§14-8
衍射光栅
一、光栅 1、定义许多等宽度、等距离的狭缝排列起来形成的光学元件.广义讲，任何具有空间周期性的衍射屏都可叫作光栅。 2、种类透射光栅，反射光栅，平面光栅，凹面光栅
透射光栅反射光栅
3.光栅常量 a是透光部分的宽度， b是不透光部分的宽度，光栅常量d = a + b，是光栅的重要参数,数量级为 10-5-10-6m 二、光栅的衍射规律
透光宽度
不透光宽度
光栅每个缝形成各自的单缝衍射图样。光栅缝与缝之间形成的多缝干涉图样。光栅衍射条纹是单缝衍射与多缝干涉的总效果。
4
I
k k
k
光栅中狭缝条数越多，明纹越细，分得越开 .
N 1
N 5
N 2
N 6
N 3
N 20

光的衍射夫琅禾费单缝衍射PPT

他发表了平行光单缝及他发表了平行光单缝及多缝衍射的研究成果多缝衍射的研究成果后人称之为夫琅禾费衍后人称之为夫琅禾费衍射射做了光谱分辨率的实验做了光谱分辨率的实验第一个定量地第一个定量地研究了衍射光栅研究了衍射光栅用其测量了光的波长用其测量了光的波长以后以后又给出了光栅方程又给出了光栅方程
一、光的衍射现象
a sin (2k 1) ，k 1,2,3„ 2
六. 干涉和衍射的联系与区别干涉和衍射都是波的相干叠加，但干涉是有限多个分立光束的相干叠加，衍射是波阵面上无限多个子波的相干叠加。双缝干涉是干涉和衍射的共同效果。
一 .装置,光路,衍射条纹单色平行光垂直照射单缝，衍射条纹如图
衍射屏透镜L 线源 B a 透镜L 观察屏
k
3 2 1 -1 -2 -3
S

·

0
p
I
*
f
Aδ f
：衍射角
AB a（缝宽）
如何确定明暗条纹的位置？
二 . 半波带法 (1)▲ A→p和B→p 的光程差为
S
a
B p ·
夫琅和费衍射（远场衍射）光源—障碍物—接收屏距离都为无限远，即平行光入射，平行光出射。
S
L1
L2
o
第七节
夫琅禾费单缝衍射
夫琅禾费 (Joseph von Fraunhofer 1787—1826) 夫琅禾费是德国物理学家。 1787 年 3 月 6 日生于斯特劳宾，父亲是玻璃工匠，夫琅禾费幼年当学徒，后来自学了数学和光学。 1806 年开始在光学作坊当光学机工， 1818 年任经理， 1823 年担任慕尼黑科学院物理陈列馆馆长和慕尼黑大学教授，慕尼黑科学院院士。夫琅禾费自学成才，一生勤奋刻苦，终身未婚， 1826 年 6 月 7 日因肺结核在慕尼黑逝世。夫琅禾费集工艺家和理论家的才干于一身，把理论与丰富的实践经验结合起来，对光学和光谱学作出了重要贡献。 1814 年他用自己改进的分光系统，发现并研究了太阳光谱中的暗线（现称为夫琅禾费谱线）.

多缝夫琅禾费衍射PPT课件

的推导过程可以看出，它是 N 个等振幅，等相位差的光束干涉因子。因此，多缝衍射图样具有等振幅，等相位差多光束干涉和单缝衍射的特征。
I
I0
sin
2
(50)
I
(P)
I0
sin
2
sisninN2
2
(56)
2
为简单，以双缝衍射情况予以说明。此时，N＝2，P 点的光强为：
I (P)
25
例题2 波长为6000Å的单色光垂直入射在一光栅上，第二级
明纹出现在sin2=0.2处，第4级为第一个缺级。求(1)光栅上
相邻两缝的距离是多少？ (2)狭缝可能的最小宽度是多少？(3)
按上述选定的a值，实际上能观察到的全部明纹数是多少？
解: （1） d sin m d m 6m sin
当 N / 2 等于的整数倍，而 / 2 不是的整数倍，即
N (Nm m)π m 0, 1, 2,
2
或
d
sin
m
m N
; m 1, 2,
(60)
, N 1
时，多缝衍射强度最小，为零。比较(58)式和(60)式可见，在两个主极大之
间，有(N－1)个极小。
假设 N=2，那么 m=1, 因此 = ，3，5，
N不同的光栅光强
I
缺
级
12
45
I
缺
级
12
45
I
缺
级
12
45
I
缺
级
12
17
45
◆多缝衍射次极大
由多光束干涉因子可见，在相邻两个极小值之间，除了是
主极大外，还可能是强度极弱的次极大。在两个主极大之间，

圆孔的夫琅和费衍射和光栅衍射

a
若 d=4a，则缺 4, 8, 12 , 16,…级
（6）单缝中央亮纹范围内的主极大个数
d 2( a ) - 1
(当d/a为整数)
2. 极小（暗纹） m ) dsin = ( (1) 暗纹条件:
N
(m 0, N, 2N,…) 即m=1，2，……， N-1，N+1……， 2N-1， 2N+1，……， 3N-1，3N+1，……， 4N-1， 4N+1，……
（4）主极大的最高级次：
0
dsin = k

2
sin 1
d ab
k k max

（5）缺级： -----如某主极大的位置( 角)和单缝的某暗纹位置 ( 角)重合，则此主极大不出现缺级(missing order)。主极大—相长干涉单缝暗纹—光强为零 “零光强”的相长干涉，光强仍为零。 · 所缺级次由 d sin = k (光栅亮纹条件) a sin k ， k 1, 2, 3, 和 (单缝暗纹条件) d 有 k k
四. 光学仪器的分辨本领
1. 光的衍射限制了光学仪器的分辨本领波动光学：（经透镜）物点像斑物（物点集合）像（像斑集合）相近的像斑有可能重叠,从而分辨不清. 2. 瑞利判据如果对于两个等光强的非相干的物点，一个像斑的中心恰好落在另一像斑的边缘（第一暗纹处），则此两物点被认为是刚刚可以分辨的。若像斑再靠近就不能分辨了。
I0 单 I单
-2
-1
0
1
2 sin (/a)
-8 光栅衍射光强曲线
-4
0
I
4
N2I
0单

第6章-光的衍射

* s *
2
o
o o
s
(13)
例12:单缝夫琅禾费衍射,己知:a=0.3mm, f=12.62cm 第五级喑纹之间距离L=0.24cm; 求: 1) , 2) k=5的暗纹对应的半波带数。 sin 解: 1) a· 5=k k=5 (1) L=2x5 (2) sin 5 tan 5 5 x5=f· 5 tan (3)
I
考虑衍射的影响, 每个缝的单缝衍射图样分布是相互重叠的。每个缝内各处的子波相互叠加形成的单缝衍射光 (等效为一束光 ) 在焦平面上相遇产生干涉。
θ
a d θ I
f
透镜
(22)
I
单缝衍射:
-2 -1 0 1 2
双缝干涉:
I
a sin
d sin
-5 -4
-3 -2 -1 I
讨论:
1)缝宽 a 对条纹影响
f 2 f 中央明纹宽度: x0 其它明纹宽度: x k a a f , 相同: a 越小 xk越大,条纹越疏(衍射显著)
................. a 越大 xk 越小,条纹越密(a不可过大)
0 当 a >> 时， a
xk 0
k
半
x2 x1
xk
2 ( ) a a a
0
f
o Δ x0
I
半

a
半角宽度(half-angular width)
2)衍射明纹的线宽度
中央明纹: x0 2 f tg 半 2 f 半 2 f
其它明纹:

a
x k f k f

a
(11)
2ax 2 0.5 1.5 7 3 10 10 [Å] (2k 1) f (2k 1)500 2k 1 k=3: 3=4286Å k=1: 1=10000Å k=2: 2=6000Å k=4: 4=3333Å

多缝夫琅禾费衍射和衍射光栅

基础研究
衍射现象是光学和波动理论的基础，对深入理解光的本质和传播规律具有重要意义。
应用领域
衍射光栅在光谱分析、光学仪器、激光技术等领域有广泛应用，为科学研究和技术创新提供了重要工具。
02
多缝夫琅禾费衍射
衍射现象的原理
衍射现象
当光波遇到障碍物时，会绕过障碍物的边缘继续传播的现象。
衍射与干涉
衍射光栅的衍射效果取决于入射光的波长、狭缝的宽度和间距以及观察角度。
衍射光栅的种类和特点
01
根据用途不同，衍射光栅可分为透射式和反射式两种。透射式光栅主要用于光谱分析和光学计量，反射式光栅则主要用于X射线、紫外线和红外线等特殊波段的光谱分析。
02
根据狭缝形状的不同，衍射光栅可分为矩形、三角形和圆环形等种类。不同种类的光栅具有不同的光谱分辨率和色散率，适用于不同的应用场景。
条纹形状
根据多缝夫琅禾费衍射的数学模型，可以预测并解释实验中观察到的不同形状的衍射条纹。
03
衍射光栅
衍射光栅的工作原理
衍射光栅是由许多等宽、等间距的平行狭缝构成的光学仪器，当光通过这些狭缝时，会产生衍射现象。
衍射光栅的工作原理基于光的波动性和干涉现象，当光线通过光栅的狭缝时，会在不同位置产生相干光束，这些光束在空间中相互干涉，形成明暗相间的衍射条纹。
05
结论
衍射现象在光学领域的重要性
基础理论
衍射现象是光学领域的基础理论之一，对于理解光的传播、干涉、衍射等现象具有重要意义。
应用广泛
衍射现象在光学仪器、光谱分析、光学通信等领域有广泛的应用，是现代光学技术发展的重要支撑。
促进科技进步
深入研究和理解衍射现象，有助于推动光学科技的发展，为人类科技进步做出贡献。

夫琅和费衍射与菲涅尔衍射的联系与区别

夫琅和费衍射与菲涅尔衍射的联系与区别夫琅和费衍射与菲涅尔衍射是光学中的两个重要概念。

它们都涉及到光的衍射现象，但在具体原理和应用方面存在一些联系和区别。

本文将从深度和广度的角度探讨夫琅和费衍射与菲涅尔衍射的联系与区别，以帮助读者更全面地理解这两个概念。

一、夫琅和费衍射与菲涅尔衍射的联系夫琅和费衍射与菲涅尔衍射的联系在于它们都是描述光波通过障碍物或孔洞产生衍射现象的理论模型。

衍射是光波传播过程中的一种波动现象，当波遇到障碍物或孔洞时，波峰和波谷会通过这些障碍物或孔洞的边缘发生弯曲，并形成衍射图样，即波纹的扩散和干涉现象。

夫琅和费衍射与菲涅尔衍射都是描述这种波动现象的数学模型。

二、夫琅和费衍射与菲涅尔衍射的区别1. 原理：夫琅和费衍射是基于赫兹弹簧原理、弹性理论和波动方程的解，通过求解波动方程中的边界条件来描述光波在障碍物或孔洞上的衍射现象。

菲涅尔衍射是基于菲涅尔半波带原理，考虑光波传播过程中各点的相干衍射贡献，并通过位相积分的方法来计算相干波的干涉效果。

2. 适用范围：夫琅和费衍射主要适用于近场衍射现象的描述，即当光波到达障碍物或孔洞时，场点距离光源较近，衍射图样较为复杂的情况。

菲涅尔衍射则适用于中远场衍射现象的描述，即当光波到达障碍物或孔洞时，场点距离光源较远，衍射图样较为简单的情况。

3. 数学形式：夫琅和费衍射通过波动方程的解，给出了衍射图样的数学表达式。

菲涅尔衍射则通过位相积分的方法，将衍射图样展开为光波的振幅和相位的函数。

4. 应用领域：夫琅和费衍射主要用于研究近场衍射现象，如光学显微镜中的分辨率限制、光纤传输中的损耗与耦合等。

菲涅尔衍射则广泛应用于光学成像、光栅衍射、狭缝衍射等领域。

三、个人观点和理解夫琅和费衍射与菲涅尔衍射是光学中两个重要的衍射理论。

在我的理解中，夫琅和费衍射主要关注近场衍射现象，它通过解析方法给出了复杂的衍射图样的数学表达式。

而菲涅尔衍射则是一种近似的方法，适用于中远场衍射现象，但它的数学形式更为简单，通过位相积分来描述光波的干涉效果。

夫琅和费衍射

Fraunhofer(夫琅和费)单缝衍射一．衍射装置平行光入射，用凸透镜成象于像方焦平面。

相当于各点发出的次波汇聚于无穷远处。

即是平行光的相干叠加。

二．衍射强度分布1、振幅矢量方法A、B两点间的光程差为，在P点的位相差为。

如果将狭缝等分为N分，则相邻两部分的光程差和位相差均是上述值的。

它们在P点的合振动是N个等长的、夹角依次相差的矢量的和。

如图所示。

当，这些矢量首尾相接构成一段圆弧，圆弧对中心的张角等于，即是该圆弧转过的角度。

和矢量是该段圆弧的弦，表示为。

如果圆弧半径为R，则有。

如果N个矢量相互平行，相当于出射光的方向与光轴平行，即汇聚于像方焦点的情况。

设像方焦点的合振动为，则弧长即等于。

所以有，可以得到其中。

光强分布为，为像方焦点出的光强。

2、积分方法P点光来自同一方向，倾斜因子相同。

不同方向的光，满足近轴条件，倾斜因子为常数1。

即所有。

则上式化为，，其中，为Q点发出的沿光轴方向的次波在光轴上的F点所引起的复振幅，,为通过整个狭缝的光沿光轴方向传播时在光轴上的F点所引起的振动,即复振幅。

则为光轴上F点处的光强。

,为单缝（单元）衍射因子。

强度分布如果入射光的倾角为，，光在法线同侧，取+；异侧，取-。

三．衍射花样的特点1．极值点，，极大值点。

极小值点2．亮条纹角宽度（相邻暗条纹之间的角距离）零级主极大其它高级次条纹，衍射的反比关系。

衍射屏上下移动时，衍射花样不变。

因为衍射强度分布只与衍射方向有关。

零级主极大对应几何象点，入射光方向改变，衍射花样整体平移。

四、应用Babinet原理互补屏，透光部分相加等于无衍射屏。

+= =，自由传播。

平行光入射到互补屏时，按几何光学原理成象，除象点之外，处处振动为零。

则，即细丝与狭缝的衍射花样，除零级中央主极大外，处处相同。

激光测径仪的原理。

五、夫琅和费矩孔衍射矩孔a×b，其上任一点Q（x，y）发出沿（θ1，θ2）方向光线，到P点的光程为，其中θ1为波矢与yOz平面夹角，θ2为波矢与xOz平面夹角，即，，其中是波矢的方向余角。

第六章-2夫琅和费多狭缝衍射和衍射光栅

§6.2夫琅和费多狭缝衍射和光栅夫琅和费衍射实验中，衍射屏为平面透射振幅型黑白光栅，即由周期排列的狭缝构成，如图6-18所示，透明线条的宽度为a ，不透明线条的宽度为b ，光栅常数为d=a+b 。

实验装置如图6-19所示.图6-18 多缝衍射屏图6-19 夫琅和费多缝衍射实验装置由公式(6-1)可以导出夫琅和费多缝衍射的光强公式(6-14)v Nv u u I I 22220sin sin sin ⋅= 式中 λθπsin a u = λθπsin d v =θ为衍射角光强公式中的22sin uu 与夫琅和费单缝衍射光强公式的形式相同，称为衍射因子，vNv 22sin sin 是由通过各缝的光相互作用的结果，称为干涉因子。

多缝衍射光强的讨论将光强公式(6-14)绘制成光强I 随sin θ变化的曲线，如图6-20所示，不难看出光强极大位置主要取决于干涉因子vNv 22sin sin ，当),2,1,0(,L ±±==k k v π时，有 222sin sin lim N v Nv k v =→π说明在满足 dsin θ = k λ 的衍射方向上，光强为2202sin u u I N I = 在屏幕的中心θ=0处 1sin lim 220=→u u θ光强取得极大值.02I N I =图6-20 多缝衍射光强分布曲线在光强公式中，两因子中任一因子为零，P 点的光强都会为零。

当sinNv=0，sinv ≠0时，,0sin sin 22=vNvπ)(21Nk k v +=光强为零，光强极小的位置为，1，±，±，…；2，，…，。

央零级极大不分开外，其它各级次的不同干涉极大分布在不同的射方向上，形成光谱。

光栅性空间结构和光学性能（透射率或反射率或折射率）的衍射屏均称为光栅。

光栅镀反射膜的方法加工光栅，则这种光栅通过对光波振幅的衰减产k =012k =12N-1) 若入射为复色光，除中衍具有周期的种类按光的传输方向分类，有透射光栅和反射光栅。

夫琅和费单缝衍射

夫琅和费单缝衍射夫琅和费单缝衍射⼀、⽬的要求本实验⽬的是实现夫琅和费单缝衍射，并确定缝宽与中央明纹宽度之间的函数关系。

实验要求达到：1.理解夫琅和费单缝衍射原理及其特性（画出实验光路图，并说明其特性）。

2.实现夫琅和费单缝衍射（能判断确认是夫琅和费衍射⽽不是其它）。

3.研究缝宽与中央明纹宽度之间的关系（能正确使⽤测量仪器和选择测点）。

4.制作缝宽与中央明纹宽度的关系图线。

5.⽤最⼩⼆乘法通过电⼦计算机寻找缝宽与中央明纹宽度之间的函数关系式（⽤理论和误差分析说明所得结果的正确性）。

⼆、仪器设备光具座及其附件（包括透镜、狭缝及其⽀架等）、钠光灯、测微⽬镜【见“附录六（⼀）】、读数显微镜【见“附录六（⼀）】。

三、参考书⽬1.程守洙、江之永：《普通物理学》第三册（1982年修订本），p. 40－54；2.母国光、战元龄：《光学》，p.297－302；3.兰斯别尔格：《光学》上册，p.139－148。

四、基本原理光在传播过程中遇到障碍物时（即波阵⾯受到了限制），偏离直线传播的现象称为光的衍射现象。

若将⼀点（或线）光源置于透镜L1的焦平⾯上，则透过透镜射出的是平⾏光束。

然后⽤另⼀透镜L2把这些平⾏光束会聚起来，则在透镜L2的焦平⾯上便看到了点（或线）光源的⼏何像（可与分光仪实验中望远镜⾥看到平⾏光管狭缝像作类⽐）。

如果在两透镜L1和L2之间放置⼀个障碍物——狭缝，来限制到达透镜L2上的平⾏光束⼤⼩，则由于平⾏光束遇到狭缝⽽产⽣衍射，在透镜L2焦平⾯上将出现点（或线）光源的衍射图样（注意它与⼏何像的不同）；衍射图样的中央是⼀个亮区，两侧还有对称的明暗相间区域；⽽中央亮区的宽度（⽤线光源时⼜称中央明纹宽度）和狭缝的宽度密切相关。

这种平⾏光束受狭缝限制所产⽣的衍射称为夫琅和费单缝衍射。

实验就是要研究发⽣这种衍射时的狭缝宽度与中央明纹宽度之间的关系。

五、实验指导1. 实现夫琅和费衍射的关键是必须满⾜该衍射的特征条件：只有当⼊射光和衍射光都为平⾏光时在屏上所产⽣的衍射图样才是夫琅和费衍射，除此之外均为菲涅⽿衍射。