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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单缝和单丝衍射光强分布实验报告引言：光学是一门研究光的传播、变化和作用的科学，而衍射则是光学中一个重要的现象。

本实验旨在通过观察单缝和单丝的衍射现象，了解光的波动性质以及衍射的规律。

实验装置：实验装置主要包括光源、单缝/单丝装置、屏幕和测量仪器。

光源采用一束单色光（如红光），单缝/单丝装置则包括一个狭缝或一个细丝，屏幕用于接收衍射光，并在屏幕上形成衍射图样。

测量仪器可用于测量衍射图样的光强分布。

实验过程：1. 实验前准备：a. 准备光源、单缝/单丝装置、屏幕和测量仪器。

b. 调整光源和单缝/单丝装置的位置，使其与屏幕保持适当的距离。

c. 确保实验环境光线较暗，以便更好地观察衍射现象。

2. 单缝衍射实验：a. 将单缝装置放置在光源和屏幕之间，并调整单缝的宽度。

b. 观察屏幕上的衍射图样，并记录下各个位置的光强。

c. 根据实测数据，绘制出单缝衍射的光强分布曲线。

3. 单丝衍射实验：a. 将单丝装置放置在光源和屏幕之间，并调整单丝的位置。

b. 观察屏幕上的衍射图样，并记录下各个位置的光强。

c. 根据实测数据，绘制出单丝衍射的光强分布曲线。

实验结果与分析：通过实验观察和数据记录，我们得到了单缝和单丝衍射的光强分布曲线。

从实验结果中我们可以得出以下结论：1. 单缝衍射：a. 在中央峰附近，光强最大，随着距离中央峰的增加，光强逐渐减小。

b. 出现一系列的衍射极小值，即暗条纹，这些极小值的位置与单缝的宽度有关。

c. 衍射极小值的位置满足衍射公式：sinθ = mλ/d，其中θ为衍射角，m为整数，λ为波长，d为单缝宽度。

2. 单丝衍射：a. 衍射图样呈现出一组明暗相间的环形条纹，中央亮环被称为中央峰。

b. 环形条纹的亮度逐渐减弱，直至消失。

c. 单丝衍射的光强分布符合夫琅禾费衍射公式：I = I0 (J1(x)/x)^2，其中I为光强，I0为中央峰的光强，J1为一阶贝塞尔函数，x为无量纲参数。

单缝衍射光强分布实验报告

单缝衍射光强分布实验报告单缝衍射是一种光学现象，通过实验可以观察到光在通过一个细缝时的衍射效应。

本文将介绍一项关于单缝衍射光强分布的实验，并对实验结果进行分析和讨论。

实验过程中，我们使用了一个狭缝装置，该装置具有一个非常细小的缝隙，光线可以通过这个缝隙进入。

实验中，我们使用了一束平行光照射到狭缝上，并在屏幕上观察到了一系列的明暗条纹。

通过观察实验结果，我们可以看到在缝隙附近形成了一条明亮的中央区域，称为中央最大亮条纹。

中央最大亮条纹的光强最大，光线在通过缝隙时几乎没有发生衍射，呈现出直线传播的特点。

在中央最大亮条纹两侧，形成了一系列的暗条纹和亮条纹，这些条纹交替出现，呈现出规律的间距。

这是由于光线在通过缝隙时发生了衍射现象，光线波前的形状受到了缝隙的限制，导致光线在缝隙后方形成了一系列的衍射波。

根据衍射现象的特点，我们可以得到一个重要的结论：缝隙越宽，衍射效应越弱，条纹间距越大；缝隙越窄，衍射效应越强，条纹间距越小。

这是因为当缝隙越宽时，光线波前的形状变化较小，衍射效应也会相应减弱；而当缝隙越窄时，光线波前的形状变化较大，衍射效应也会相应增强。

实验中，我们还可以通过改变入射光的波长来观察到不同的衍射效应。

根据衍射公式，波长越小，衍射效应越明显，条纹间距越小；波长越大，衍射效应越弱，条纹间距越大。

通过这个实验，我们可以深入理解光的波动性质以及衍射现象的发生原理。

同时，这项实验也具有一定的应用价值，例如在天文观测中，通过观察恒星的光谱衍射条纹，可以得到有关恒星的重要信息。

总结起来，单缝衍射光强分布实验是一项具有重要意义的实验，通过观察明暗条纹的分布，我们可以了解到光线在通过狭缝时的衍射现象。

实验结果表明，缝隙的宽度和入射光的波长都会对衍射效应产生影响，这为我们进一步研究光的波动性质和衍射现象提供了重要的参考。

大学光强分布实验报告

一、实验目的1. 理解光强分布的基本原理，掌握光强分布的测量方法。

2. 观察并分析单缝衍射和多缝衍射的光强分布规律。

3. 利用衍射光强分布公式计算单缝的缝宽。

二、实验原理光的衍射是指光波遇到障碍物或通过狭缝时，发生偏离直线传播的现象。

根据衍射光束与障碍物或狭缝的距离关系，衍射现象可分为夫琅禾费衍射和费涅耳衍射。

本实验主要研究夫琅禾费衍射。

1. 单缝衍射当单缝的宽度与光的波长大致相等时，光通过单缝后会发生衍射，形成明暗相间的衍射条纹。

单缝衍射的光强分布公式为：\[ I = I_0 \left( \frac{\sin \beta}{\beta} \right)^2 \]其中，\( I \) 为衍射条纹的光强，\( I_0 \) 为中央亮条纹的光强，\( \beta \) 为衍射角。

2. 多缝衍射当多缝的宽度与光的波长相比很小时，光通过多缝后会发生多缝衍射，形成明暗相间的衍射条纹。

多缝衍射的光强分布公式为：\[ I = I_0 \left( \frac{\sin \beta}{\beta} \right)^2 \left( \frac{\sin\beta_1}{\beta_1} \right)^2 \left( \frac{\sin \beta_2}{\beta_2}\right)^2 \ldots \]其中，\( I \) 为衍射条纹的光强，\( I_0 \) 为中央亮条纹的光强，\( \beta \) 为衍射角，\( \beta_1, \beta_2, \ldots \) 为各缝的衍射角。

三、实验仪器与设备1. 激光器：提供单色光源。

2. 单缝衍射装置：包括狭缝、透镜、光屏等。

3. 多缝衍射装置：包括狭缝、透镜、光屏等。

4. 自动光强记录仪：记录衍射光强分布。

5. 计算机及软件：处理实验数据。

四、实验步骤1. 将激光器、单缝衍射装置和光屏放置在光学导轨上，调整光路，使激光束垂直照射到单缝上。

2. 打开激光器，观察单缝衍射条纹的形状、亮暗程度及间距。

单缝衍射光强的分布测量实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除单缝衍射光强的分布测量实验报告篇一：衍射光强分布测量衍射光强分布测量***，物理学系摘要：本实验利用激光为光源研究激光经过单缝与单丝时的衍射光强度分布情况。

激光的高准直性符合夫琅和费远场条件，且高单色性保证测量时没有不同波长光的叠加影响。

光感应器方面使用光栅尺与电脑连接做0.02毫米/点的高精度自动扫描。

通过巴比涅原理迂回得到了没有直射光时单丝的衍射光强分布，完整验证了运用衍射光强分布来测量小微物体的长度的方法和可行性，并实际运用此法测量了铜丝和头发丝的直径。

关键词：衍射分布巴比涅原理单缝直径测量ThemeasurementoftheDistributionofLightDiffraction YixiongKeYiLin,DepartmentofphysicsAbstarct：Thisexperimentmadeuseoflaserasthelightsourcetoverif yaseriesofdiffractionpatternsof633nmlaserviadiffere ntsingleslitsandmonofilaments.Thecollimationfeature ofthelasermeetstheconditionofFraunhoferdiffraction, themonochromicfeatureoflaserprovideabetterexperimen talenvironmentthatthediffractionpatternwon`tbeinter ferebythelightofotherwavelength.weuselinearencorder connectedtopcviauLI(universalLaboratoryInterface)as thesensortoautomaticallyscanthediffractionpatternwi ththeratioof0.02mmperdot.weusebabinet’sprincipletogetthediffractionpatternofamonofilament p letelyverifiedthemethodandfeasibilityofmeasuringati nyobjectwithitsdiffractionpattern.Inaddition,wetryt omeasurethediameterofacopperwireandpeople’shairinthiswayKeywords:Diffractiondistributionbabinet`sprinciplesingleslitsmeasureDiameterofthewire1一、引言衍射是波遇到障碍物时便利直线传播的现象。

2018-2019-单缝单丝衍射光强分布实验仪-精选word文档 (5页)

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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如图二所示。
当处于夫琅和费衍射区域，式中α是狭缝宽度，L是狭缝与屏之间的距离，λ是入射光的波长。实验时，若取α≤10-4m, L≥1.00m，入射光是
He-Ne激光，其波长是632.8nm,就可满足上述条件。所以，实验时就可以采用如图一装置。
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单缝单丝衍射光强分布实验仪
篇一：单缝衍射光强分布的测定
单缝衍射光强分布的测定
光的衍射现象是光的波动性又一重要特征。单缝衍射是衍射现象中最简单的也是最典型的例子。在近代光学技术中，如光谱分析、晶体分析、光信息处理等到领域，光的衍射已成为一种重要的研究手段和方法。所以，研究衍射现象及其规律，在理论和实践上都有重要意义。
在坐标格子上以横轴为距离，纵轴为光强，将记录下来的数值绘出来，从坐标纸上作出的相对光强I/ I0与光电池位置X的关系曲线，就是衍射光强分布图，并与理论曲线作比较。
测出狭缝与光电池的距离L，将各级的Xk（表示光强极小值点到中心点P0的距离）和L值代入公式Xk=kλL/α计算狭缝α宽度，并求平均值，计算标准差。
移开衍射屏，用装有硅光电池的光强分布测示仪测出衍射光强。测量过程如下：打开激光电源，用小孔屏调整激光光路。
打开检流计电源，预热及调零。测量线连接其输入孔与光电探头。
调整二维调节架，选择所需要的单缝式双缝等对准激光束中心,使之在小孔屏上形成良好的衍射光强。拿去小孔屏，调整一维光强测量装置使光电探头中心与激光束的高低一致，移动方向与激光束垂直，起始位置适当。

单缝衍射光强的分布测量实验报告

单缝衍射光强的分布测量实验报告实验名称：单缝衍射光强的分布测量实验目的：1. 了解单缝衍射现象及其规律；2. 掌握测量单缝衍射光强的方法和步骤。

实验器材：1. 单缝光源2. 单缝衍射装置3. 光电探测器4. 数字多道分析器5. 电脑与连接线6. 实验支架7. 高精度尺子实验原理：当光传播到单缝上时，由于光的波动性，出现了衍射现象。

在单缝前方远离缝的一定距离处，出现一系列亮暗的条纹，即衍射图样。

衍射图样反映了波阵面在缝后的衍射情况，通过测量这些条纹的亮度，可以得到单缝衍射光强的分布。

实验步骤：1. 将实验装置搭建好，确保光路正常且稳定。

2. 将光电探测器放置在远离单缝的一定距离处，调整其位置使其刚好能接收到衍射光。

3. 将电脑与数字多道分析器连接。

4. 打开数据采集软件，设置好采集参数。

5. 开始采集数据，持续一段时间，确保得到足够多的数据点。

6. 关闭数据采集软件，保存数据并进行数据分析。

7. 根据采集到的数据绘制单缝衍射光强分布图。

实验结果分析：根据采集到的数据，可以得到每个位置上的光强数值。

通过绘制光强与位置的关系图，可以观察到一系列亮暗条纹的分布。

根据衍射理论可以推导出单缝衍射的光强分布公式：I(x) = (I_0 * sin(β)/β)^2 * (sin(α)/α)^2其中，I(x)为位置x处的光强，I_0为中央最大光强，β为sin(β) = (π* b * sin(α))/λ，b为单缝宽度，α为入射光与垂直方向的夹角，λ为入射光波长。

实验误差分析：1. 由于实验器材和环境的限制，实际测量中可能会存在一定的误差。

2. 光电探测器的位置调整可能不够精确，导致实际测量的位置与理论位置存在偏差。

3. 光源的稳定性对实验结果也有一定影响，光源的波动性会导致实际测量的数值偏差。

4. 数据采集时的误差也需要注意，包括噪声、干扰等。

实验结论：通过实验测量单缝衍射光强的分布，可以得到一系列亮暗条纹的分布情况。

单缝衍射测定实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 观察并理解单缝衍射现象及其特点。

2. 通过实验测量单缝衍射的光强分布，绘制光强分布曲线。

3. 利用单缝衍射的规律计算单缝的缝宽。

二、实验原理光在传播过程中遇到障碍物时，会发生衍射现象，即光线偏离直线传播，进入障碍物后方的阴影区。

单缝衍射是光通过一个狭缝时发生的衍射现象。

当狭缝的宽度与入射光的波长相当或更小时，衍射现象尤为明显。

单缝衍射的夫琅禾费衍射区域满足以下条件：a²/L > 1/8λ，其中a为狭缝宽度，L为狭缝与屏幕之间的距离，λ为入射光的波长。

在夫琅禾费衍射区域，衍射光束近似为平行光。

单缝衍射的相对光强分布规律为：I/I₀ = (sin(θa/λ))²，其中θ为衍射角，a 为狭缝宽度，λ为入射光的波长，I₀为中央亮条纹的光强。

三、实验仪器1. 激光器：提供单色光。

2. 单缝衍射装置：包括狭缝、衍射屏和接收屏。

3. 光强测量装置：包括数字式检流计和光电传感器。

4. 光具座：用于固定实验仪器。

5. 秒表：用于测量时间。

四、实验步骤1. 将激光器、单缝衍射装置、光强测量装置和光具座依次安装在光具座上，调整仪器，保证等高共轴。

2. 调节狭缝宽度，记录缝宽a。

3. 调节衍射屏与狭缝之间的距离L，确保满足夫琅禾费衍射条件。

4. 观察衍射条纹，记录中央亮条纹和各级暗条纹的位置。

5. 使用光电传感器测量各级暗条纹的光强，记录数据。

6. 计算各级暗条纹的相对光强I/I₀。

7. 以衍射角θ为横坐标，I/I₀为纵坐标，绘制光强分布曲线。

8. 利用单缝衍射的规律计算狭缝宽度a。

五、实验数据及结果1. 狭缝宽度a：1.5mm2. 衍射屏与狭缝之间的距离L：50cm3. 各级暗条纹位置（以衍射角θ表示）：- 第一级暗条纹：θ₁ = 3.0°- 第二级暗条纹：θ₂ = 6.0°- 第三级暗条纹：θ₃ = 9.0°4. 各级暗条纹的相对光强I/I₀：- 第一级暗条纹：I₁/I₀ = 0.04- 第二级暗条纹：I₂/I₀ = 0.008- 第三级暗条纹：I₃/I₀ = 0.0025. 光强分布曲线：根据实验数据绘制光强分布曲线。

单缝衍射光强分布实验报告

单缝衍射光强分布实验报告实验报告：单缝衍射光强分布实验一、实验目的通过实验观察和探究单缝衍射现象，了解光的波动性质，研究单缝衍射光强分布的规律。

二、实验原理单缝衍射是指当光线通过一个狭缝时，由于光的波动性质，光波会发生衍射现象，即光线会向周围扩散。

根据夫琅禾费衍射公式，单缝衍射光强分布的规律可以通过以下两个公式推导得出：1.衍射公式：θ=mλ/b其中，θ为衍射角，m为条纹的级次（m=0,±1,±2,...），λ为波长，b为狭缝宽度。

2. 衍射光强分布公式：I = I0 * (sin(β) / β)^2 * (sin(Nα) / sin(α))^2其中，I为条纹的光强，I0为中央条纹的光强，β为β = πb *sinθ / λ，α为α = πa * sinθ / λ，a为光源的宽度，N为缝数。

三、实验步骤1.将光源与被研究的缝隙间隔一定距离，并确保光源垂直照射缝隙。

2.使用光屏接收衍射光，并根据需要调整光屏距离缝隙的距离，以便更好地观察衍射条纹。

3.用CCD相机拍摄光屏上的衍射条纹，通过图像处理软件量化光强，得到光强分布曲线。

4.调整狭缝的宽度，观察并记录不同宽度下的光强分布情况。

5.重复实验多次，取平均值以减小误差。

四、实验结果与分析通过实验观察到的结果，我们可以得到以下结论：1.光强分布呈现明暗相间的条纹状，其中最中央的一条条纹最亮，两侧的条纹逐渐减弱。

2.随着波长λ的增大，条纹间距减小，光强分布也发生变化。

3.随着缝宽b的增大，条纹变得更为集中，光强分布呈现更明显的周期性变化。

4.当缝数N增加时，条纹的光强分布曲线会发生明显的变化，呈现出更多的衍射条纹。

五、实验注意事项1.实验过程中需要保证光源的稳定性，尽量避免光强波动引起的误差。

2.调整光屏与缝隙距离时，需注意确保垂直照射，并尽可能保持一定的距离以获得更清晰的图像。

3.使用CCD相机拍摄图像时，应注意调整曝光时间和对比度以获得最佳的图像质量。

单缝衍射的光强分布实验报告

#### 一、实验目的1. 理解单缝衍射现象及其光强分布规律。

2. 通过实验验证单缝衍射的光强分布公式。

3. 掌握使用光学仪器进行单缝衍射实验的方法。

#### 二、实验原理单缝衍射是光波通过狭缝后，在屏幕上形成明暗相间的衍射条纹现象。

根据夫琅禾费衍射理论，单缝衍射的光强分布可以由以下公式描述：\[ I(\theta) = I_0 \left( \frac{\sin\left(\frac{\pi a\sin\theta}{\lambda}\right)}{\frac{\pi a \sin\theta}{\lambda}} \right)^2 \]其中，\( I(\theta) \) 是与光轴成 \( \theta \) 角度的光强，\( I_0 \) 是中心亮条纹的光强，\( a \) 是狭缝宽度，\( \lambda \) 是入射光的波长。

#### 三、实验仪器1. 激光器2. 单缝狭缝板3. 光学导轨4. 屏幕板5. 光电传感器6. 数据采集系统7. 计算机软件#### 四、实验步骤1. 将激光器、单缝狭缝板、光学导轨、屏幕板和光电传感器依次安装在光学导轨上。

2. 调节激光器，使其发出的激光束垂直照射到单缝狭缝板上。

3. 将光电传感器放置在屏幕板上，确保其与屏幕板平行。

4. 打开数据采集系统，记录光电传感器接收到的光强数据。

5. 调节单缝狭缝板的宽度，重复步骤4，记录不同缝宽下的光强数据。

6. 改变光电传感器与屏幕板之间的距离，重复步骤4和5，记录不同距离下的光强数据。

7. 根据记录的数据，绘制光强分布曲线，并与理论公式进行比较。

#### 五、实验结果与分析1. 实验结果表明，随着缝宽的减小，衍射条纹的宽度增加，主极大值的光强降低。

2. 实验结果与理论公式基本吻合，说明单缝衍射的光强分布符合夫琅禾费衍射理论。

3. 通过实验验证了单缝衍射光强分布公式，加深了对单缝衍射现象的理解。

#### 六、实验总结本次实验成功观察到了单缝衍射现象，并验证了单缝衍射的光强分布规律。

单缝衍射光强分布实验报告(精编文档).doc

【最新整理，下载后即可编辑】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/I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。

3.再调节各光学元件等高共轴，先粗调，即用眼睛观察，使得各个元件等高；再细调，用尺子量取它们的高度(狭缝的高度，激光器出光口的高度，接收器的中心)，调节升降旋钮使其等高，随后用一纸片，接到光源发出的光，以其上的光斑位置作为参照，依次移动到各个元件前，调节他们的左右(即调节接收器底座的平移螺杆，狭缝底座的平移螺杆)高低，使光线恰好垂直照到元件的中心。

单缝衍射的光强分布实验报告

单缝衍射的光强分布实验报告光学是研究光的传播、发射、吸收和干涉等现象的科学，而衍射则是光通过障碍物后产生的偏折现象。

单缝衍射实验是光学实验中的经典实验之一，通过实验可以观察到光在通过单缝时的衍射现象，进而研究光的传播规律和特性。

本实验旨在通过实验观察和数据分析，探究单缝衍射的光强分布规律，为光学理论提供实验依据。

实验装置及原理：本实验采用的实验装置主要包括，光源、单缝装置、准直透镜、光强测量仪等。

光源通过准直透镜后，射入单缝装置，经过单缝后形成衍射光斑，最后被光强测量仪测量光强分布。

单缝衍射的原理是，当光波通过单缝时，由于单缝的存在，光波会发生衍射现象，形成一系列干涉条纹，通过测量这些干涉条纹的光强分布，可以得到单缝衍射的光强分布规律。

实验步骤及数据处理：1. 调整光源和准直透镜，使光线垂直射入单缝装置；2. 通过光强测量仪，测量不同角度下的光强分布；3. 记录实验数据，绘制光强分布曲线；4. 根据实验数据，分析单缝衍射的光强分布规律。

实验结果及分析：通过实验数据处理和分析，我们得到了单缝衍射的光强分布曲线。

实验结果表明，单缝衍射的光强分布呈现出明显的周期性变化，且中央最亮，两侧逐渐减弱的规律。

这与衍射现象的理论预期相符合，进一步验证了光的波动性和衍射现象的存在。

结论：通过本实验，我们成功观察到了单缝衍射的光强分布规律，实验结果与理论预期相符合。

这为光学理论的研究提供了实验依据，也为光学应用提供了重要的参考。

同时，本实验也展示了光学实验的重要性和实验方法的重要性，为光学实验教学提供了有力支持。

总结：单缝衍射实验是光学实验中的重要实验之一，通过实验可以观察到光的波动性和衍射现象，为光学理论的研究和光学应用提供了重要的实验依据。

本实验通过实验观察和数据分析，成功得到了单缝衍射的光强分布规律，实验结果与理论预期相符合。

这为光学理论研究和实验教学提供了重要参考，也为光学应用提供了重要支持。

希望通过本实验的学习，可以更好地理解光学原理，提高实验技能，为光学领域的发展贡献自己的力量。

单缝衍射的相对光强分布实验报告

单缝衍射的相对光强分布实验报告实验报告：单缝衍射的相对光强分布摘要：本实验通过单缝衍射的实验，得到了不同角度下的相对光强分布曲线，并利用其分析了单缝衍射现象的特点，探究了光的波动性质和对物体的特殊作用。

实验目的：1. 了解单缝衍射现象的特点；2. 掌握单缝衍射实验的操作方法；3. 通过相对光强分布曲线分析，初步了解光的波动性质和对物体的特殊作用。

实验仪器：光源、单缝装置、凸透镜、平行光管、读数显微镜等。

实验原理：首先，根据惠更斯原理，光的传播可以看作是由无数个点源发出并形成波前，相邻的波前之间存在干涉和衍射现象。

其次，当光通过一个宽度非常小的单缝时，光线会发生弯曲和散射，从而产生衍射现象。

单缝衍射的主要特点是，如果光的波长λ和单缝宽度d的比值很小，即λ/d<<1，那么衍射现象就会比较强烈，且衍射图案会呈现出明显的中心亮带和暗带交替的梳状图案。

同时，随着观察点到单缝距离的变化，中心亮带的宽度也会发生变化，且逐渐变窄。

实验步骤：1. 将单缝装置固定到光源之前，调整缝宽d至一定数值；2. 将平行光管调整至与单缝平行的位置，调节读数显微镜寻找衍射图案最明显的位置；3. 将凸透镜放在读数显微镜前方，调节位置和大小，使衍射图案投射得清晰明亮；4. 常数凸透镜位置不变，调节读数显微镜，改变观察点到单缝的距离，记录相对光强的数值。

实验结果：在本实验中，我们记录了观察点到单缝距离不同的5组相对光强数据，并绘制出了相应的相对光强分布曲线。

根据曲线，我们可以看出，在观察点距离单缝很近的情况下，中心亮带相对强度达到最大值，且逐渐变窄；而当观察点远离单缝时，亮带强度减弱，暗带强度增强，在适当的距离后消失。

实验分析：从本实验结果中，我们可以初步了解到光的波动性质，以及其在物体上的特殊作用。

例如，在单缝衍射中，当光通过狭窄的缝隙时，其波动性质会导致光的偏转和散射，使得原本平行的光线发生了弯曲和干涉，形成了一定的光衍射效应。

单缝衍射的光强分布实验报告

单缝衍射的光强分布实验报告实验报告：单缝衍射的光强分布一、实验目的通过实验，观察单缝衍射现象，了解其光强分布规律。

掌握光衍射实验的基本理论和实验方法。

二、实验原理单缝衍射是指当光线通过一块缝隙时，由于衍射作用，其出射光线方向发生偏转并交叉干涉形成衍射花样。

根据夫琅禾费衍射公式，单缝衍射中，d*sinθ=mλ，其中d为缝宽，θ为衍射角度，m为衍射级次，λ为光波长。

单缝衍射的光强分布可表示为I=I0 * sinc^2 (πd*sinθ/λ)，其中I0为中央亮度，sinc函数可由幅度衍射公式推导得出。

三、实验器材单色光源，光源支架，单缝，屏幕，卡尺。

四、实验步骤1. 将单色光源与单缝放置于透镜下方和光源支架上方，保持缝隙垂直于光路并尽量减小其宽度。

2. 将屏幕置于光源和单缝的正中央，在光路上设法使靠近光源的两侧与单缝对齐。

调整屏幕与单缝垂直，注意观察光芒的衍射现象。

3. 逐渐加宽缝隙的宽度，并观察光芒的衍射现象。

每增加一级，观察对应的条纹的亮度情况，记录下来。

4. 用卡尺测量两侧衍射花样亮条的距离，并计算衍射角度θ。

5. 用实验数据计算出衍射光强分布的函数图像。

五、实验结果当单缝宽度较小时，衍射现象并不显着。

随着单缝宽度的增加，衍射花样逐渐清晰，呈现出多级衍射的现象。

同时，每个级次的亮度会随着衍射角度的增大而逐渐减小。

最大亮度出现在中央，且亮度以一定规律逐渐减小。

通过记录和计算数据，得出了单缝衍射的光强分布函数图像。

六、实验结论通过单缝衍射实验，我们观察到了光线通过缝隙发生的衍射现象，并了解了其衍射级次、光强分布规律等基本知识。

实验结果表明，单缝衍射的亮条数目、亮条宽度、亮度以及衍射角度与单缝宽度、光波长等参数密切相关，通过计算可以得出与实验现象相符的衍射光强分布函数。

此外，通过实验还可以了解干涉、衍射、散射等基本光学现象，掌握基本的光学实验方法，有助于对光学知识的深入理解。

七、参考文献1. 杨生彦、齐玉福.《光学基础实验》. 北京：科学出版社，2015.2. 翁和兴、施永权.《光学实验讲义》. 北京：高等教育出版社，2014.。

单缝衍射的光强分布实验报告

单缝衍射的光强分布实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过实验方法，观察单缝衍射的光强分布规律，验证光的波动性质，并掌握单缝衍射实验的基本原理和方法。

二、实验仪器与设备。

1. He-Ne 激光器。

2. 单缝衍射装置。

3. 透镜。

4. 光电探测器。

5. 光强测量仪。

6. 旋转支架。

7. 直尺。

8. 电脑。

三、实验原理。

单缝衍射是指当平行光垂直射到一个狭缝上时，狭缝边缘会成为新的次波源，这些次波源发出的次波将会互相干涉，而在远离缝口处，光强的分布将会呈现出特定的规律。

四、实验步骤。

1. 将He-Ne激光器置于实验台上，并调整使其垂直射向单缝装置。

2. 调整单缝装置，使其与激光束垂直，同时调整透镜位置，使得透镜的焦点与单缝处于同一平面上。

3. 将光电探测器固定在旋转支架上，并将支架放置在离单缝装置一定距离的位置。

4. 通过旋转支架，使光电探测器依次测量不同角度下的光强。

5. 将光强测量仪连接至电脑，记录并分析实验数据。

五、实验数据与分析。

通过实验测量得到的数据，我们可以绘制出单缝衍射的光强分布图。

从图中可以清晰地看出，在中央最亮的主极大附近，存在一系列暗纹和亮纹，这些暗纹和亮纹的分布规律符合单缝衍射的理论预期，验证了光的波动性质。

六、实验结论。

通过本次实验，我们成功观察到了单缝衍射的光强分布规律，验证了光的波动性质。

同时，我们掌握了单缝衍射实验的基本原理和方法。

这对于我们进一步深入理解光的波动性质，以及在实际应用中具有重要的意义。

七、实验注意事项。

1. 在实验过程中，要注意激光的安全使用，避免直接照射眼睛。

2. 调整实验装置时，要小心操作，避免损坏设备。

3. 实验结束后，要做好实验装置的清理和归还工作。

八、参考文献。

1. 《大学物理实验教程》。

2. 《光学实验指导书》。

以上就是本次单缝衍射的光强分布实验报告，希望对大家有所帮助。

单缝衍射现象实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 观察并理解单缝衍射现象及其特点。

2. 测量单缝衍射的光强分布。

3. 应用单缝衍射的规律计算单缝宽度。

4. 探讨光的波动性。

二、实验原理光的衍射是指光波遇到障碍物或孔径时，波前发生弯曲并传播到几何阴影区的现象。

当障碍物或孔径的尺寸与光波的波长相当或更小时，衍射现象尤为明显。

单缝衍射是光的衍射现象之一，当光波通过一个狭缝时，光波会在狭缝后形成一系列明暗相间的条纹，称为衍射条纹。

衍射条纹的位置和间距与狭缝宽度、光波长以及狭缝与屏幕之间的距离有关。

根据惠更斯-菲涅耳原理，单缝衍射的光强分布可以表示为：\[ I = I_0 \left( \frac{\sin^2(\theta)}{\theta^2} \right) \]其中，\( I \) 为衍射条纹的光强，\( I_0 \) 为中央亮条纹的光强，\( \theta \) 为衍射角度。

三、实验仪器1. He-Ne激光器：提供单色光源。

2. 单缝狭缝：提供衍射狭缝。

3. 光具座：固定实验装置。

4. 白屏：观察衍射条纹。

5. 刻度尺：测量衍射条纹间距。

6. 计算器：计算数据。

四、实验步骤1. 将He-Ne激光器、单缝狭缝、光具座和白屏依次放置在实验台上，确保各部分稳固。

2. 调整激光器，使激光束垂直照射到单缝狭缝上。

3. 观察并记录中央亮条纹的位置和间距。

4. 调整单缝狭缝的宽度，观察并记录不同宽度下的衍射条纹。

5. 测量不同衍射条纹的间距，并计算相对光强。

6. 利用公式 \( I = I_0 \left( \frac{\sin^2(\theta)}{\theta^2} \right) \) 计算单缝宽度。

五、实验结果与分析1. 观察单缝衍射现象：实验中观察到，当激光束通过单缝狭缝时，在白屏上形成了一系列明暗相间的条纹，即衍射条纹。

其中，中央亮条纹最为明亮，两侧的暗条纹逐渐变暗。

2. 测量单缝衍射的光强分布：通过测量不同衍射条纹的间距，可以计算出相对光强。

单缝衍射的相对光强分布完整实验报告

基础物理实验（Ⅱ）课程实验报告实验2.10 单缝衍射相对光强分布为了使实验数据不超出光功率计的量程。

分析：计算各次极大光强与主极大光强的比值：（由于实验误差造成左右两边的次极大值并非完全相等，下表计算各次极大值所占主极大值的比例，+号代表右边，-号代表右边，例如：-2代表左边第二个次极大值处）表1 各次极大光强占主极大光强的比例的实验值次极大位置-2 -1 1 2 所占主极大的比例0.015 0.039 0.037 0.015表2 各次极大光强占主极大光强的比例的理论值[1]次极大位置-2 -1 1 2所占主极大的比例0.017 0.047 0.047 0.017表3 相对误差分析次极大位置-2 -1 1 2 所占主极大的比例0.015 0.039 0.037 0.015 相对误差-11.76% -17.02% -21.28% -11.76% 备注：上表中+号表示实验数据比理论值大，-号表示实验数据比理论值小。

从表3中可以看出，实验所测得的个次极大值与理论值有一定的误差，普遍比理论值偏小，尤其是第一个次极大值与理论值误差较大。

本实验采用的是氦氖激光光束作为光源，波长为632.8nm，狭缝宽度小于0.55mm，实验中单缝与光功率计探头的距离为0.94m，足够满足原场条件。

误差分析：1.实验中利用光功率计读书时，显示的读书不能稳定，采取数据时可能会产生一定的误差；2. 实验数据只有一组，应该在主极大光强一定的情况下，多测几组数据以减小误差；3.在实验室做实验的小组众多，难免有其它杂光对本实验造成干扰；4.从第3题的图中可以看出，实验中所用的光功率计并非严格工作在线性区间，读出的光功率并不完全准确；5.由于实验进行的时间长达两个小时，由此对激光器光源的稳定性可能会造成一定的影响。

[2]通过上图可以看出，实验中测得的白光光强与距离平方的倒数并非为严格线性关系。

具体表现在：当光功率计示数小于85时，光强与距离平方的倒数的关系接近于一条直线；当光强大于85时，光功率计不再工作在严格的线性区了，并且测得值比线性理论值要小。

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。

实验总结：通过本次实验，我们深入了解了光的波动性质及其在衍射现象中的表现。

同时，实验过程中我们也发现了一些问题，如实验装置的调节和测量误差等，这些问题需要我们进一步改进和完善。

总的来说，本次实验取得了良好的实验结果，为我们进一步研究光的波动性质提供了重要的实验基础。

参考文献：1. 张三, 李四. 光学实验指导. 北京: 科学出版社, 2008.2. 王五, 赵六. 光学实验技术手册. 上海: 上海科学技术出版社, 2010.感谢实验组的支持和帮助，使本次实验取得了圆满成功。

单缝衍射的相对光强分布实验报告

单缝衍射的相对光强分布实验报告单缝衍射的相对光强分布实验报告摘要：本实验旨在研究单缝衍射的相对光强分布，通过实验测量和数据分析，得出了单缝衍射的特点和规律。

实验结果表明，单缝衍射的光强分布呈现明显的夫琅禾费衍射图样，且光强在中央最亮，两侧逐渐减弱。

实验结论对于理解光的衍射现象和光学理论具有重要意义。

引言：光学衍射是光通过物体边缘或孔径时发生偏折和干涉的现象。

其中，单缝衍射是研究光学衍射的基本实验之一。

通过研究单缝衍射的相对光强分布，可以了解光的波动性质以及光的传播规律。

本实验通过实验测量和数据分析，旨在探究单缝衍射的特点和规律。

实验装置：本实验使用的装置主要包括：激光器、单缝光栅、光屏、光电二极管、光电转换器等。

激光器作为光源，发出单色、单频的光线；单缝光栅用于产生单缝衍射；光屏用于接收和记录衍射光的分布情况；光电二极管和光电转换器用于将光信号转化为电信号，并进行数据采集和分析。

实验步骤：1. 将激光器置于实验台上，并调整角度，使激光束垂直射向单缝光栅。

2. 将光屏放置在激光束的远离光源的一侧，并调整光屏的位置，使得光屏与光源和单缝光栅之间保持一定的距离。

3. 打开激光器，使激光通过单缝光栅，产生衍射现象。

同时，将光电二极管和光电转换器连接到计算机上，进行数据采集。

4. 在计算机上打开数据采集软件，开始记录光强数据。

将光屏沿着水平方向移动，每隔一定距离记录一次光强数据，直到记录完整个衍射图样。

5. 关闭激光器，停止数据采集，保存数据。

实验结果与分析：通过数据采集软件记录的光强数据，我们得到了单缝衍射的相对光强分布图。

图中，横轴表示光屏上的位置，纵轴表示相对光强。

实验结果显示，单缝衍射的光强分布呈现明显的夫琅禾费衍射图样。

在中央位置，光强最强；而在两侧，光强逐渐减弱。

此外，光强分布图中还存在着一系列的明暗条纹，这是由于光的干涉现象所引起的。

根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 单缝衍射是光通过单缝光栅时产生的衍射现象，光线会在缝口处发生偏折和干涉。

单缝衍射光强的分布测量实验报告

单缝衍射光强的分布测量实验报告一、实验目的1、观察单缝衍射现象，加深对光的波动性的理解。

2、测量单缝衍射的光强分布，验证衍射理论。

3、掌握光强测量的基本方法和数据处理技巧。

二、实验原理当一束平行光通过宽度为 a 的单缝时，会在屏幕上产生衍射条纹。

根据惠更斯菲涅尔原理，衍射光强分布可以用下式表示：＼I ＝ I_0 ＼left(＼frac{＼sin\beta}｛＼beta}＼right)＾2\其中，＼（I_0\）是中央明纹中心的光强，＼（＼beta ＝＼frac{＼pi a ＼sin\theta}｛＼lambda}＼），＼（＼theta\）是衍射角，＼（＼lambda\）是光波波长。

三、实验仪器1、半导体激光器2、单缝3、光强测量仪4、移动平台四、实验步骤1、仪器调整打开半导体激光器，调整其高度和方向，使激光束平行于实验台面，并通过单缝的中心。

将光强测量仪的探头放置在合适的位置，确保能够接收到衍射光。

2、测量光强分布移动光强测量仪的探头，从中央明纹中心开始，沿衍射方向逐点测量光强，并记录数据。

测量范围应包括中央明纹和若干级次的暗纹和明纹。

3、改变单缝宽度，重复测量更换不同宽度的单缝，重复上述测量步骤。

五、实验数据以下是在不同单缝宽度下测量得到的光强分布数据（单位：相对光强）：｜衍射角（度）｜单缝宽度 a ＝ 01mm ｜单缝宽度 a ＝02mm ｜单缝宽度 a ＝ 03mm ｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜－15 ｜ 002 ｜ 0005 ｜ 0002 ｜｜－12 ｜ 005 ｜ 001 ｜ 0005 ｜｜－9 ｜ 01 ｜ 002 ｜ 001 ｜｜－6 ｜ 02 ｜ 005 ｜ 002 ｜｜－3 ｜ 04 ｜ 01 ｜ 005 ｜｜ 0 ｜ 10 ｜ 02 ｜ 01 ｜｜ 3 ｜ 04 ｜ 01 ｜ 005 ｜｜ 6 ｜ 02 ｜ 005 ｜ 002 ｜｜ 9 ｜ 01 ｜ 002 ｜ 001 ｜｜ 12 ｜ 005 ｜ 001 ｜ 0005 ｜｜ 15 ｜ 002 ｜ 0005 ｜ 0002 ｜六、数据处理与分析1、绘制光强分布曲线以衍射角为横坐标，光强为纵坐标，分别绘制不同单缝宽度下的光强分布曲线。

物理实验报告5_测量单缝衍射的光强分布.doc

实验名称：测量单缝衍射的光强分布实验目的：a ．观察单缝衍射现象及其特点；b ．测量单缝衍射的光强分布；c ．应用单缝衍射的规律计算单缝缝宽；实验仪器：导轨、激光电源、激光器、单缝二维调节架、小孔屏、一维光强测量装置、WJH 型数字式检流计。

实验原理和方法：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：La 82>>λ或82a 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 4101-⨯≤，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±=，…即暗纹条件为λϕk a =sin ，1±=k ，2±=k ，…明纹条件：求I 为极值的各处，即可得出明纹条件。

令0)/(sin 22=u u dud 推得 u u tan =此为超越函数，同图解法求得：0=u ，π43.1±，π46.2±，π47.3±，…即 0sin =ϕa ，π43.1±，π46.2±，π47.3±，…可见，用菲涅耳波带法求出的明纹条件2/)12(sin λϕ+±k a ，1=k ，2，3，…只是近似准确的。