实验光的衍射
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。
光的衍射实验报告数据
一、实验目的1. 观察光的衍射现象，加深对衍射原理的理解。
2. 掌握测量光衍射条纹间距的方法。
3. 分析衍射条纹间距与实验条件的关系。
二、实验原理光的衍射是指光波遇到障碍物或通过狭缝时，在障碍物或狭缝边缘发生弯曲，从而在障碍物或狭缝后形成明暗相间的条纹。
衍射条纹的间距与障碍物或狭缝的尺寸、入射光的波长以及观察距离有关。
根据衍射原理，光在衍射条纹中心处的路径差为0，即两相邻光束的相位差为2π。
因此，衍射条纹间距公式为：Δy = λL / d其中，Δy为衍射条纹间距，λ为入射光波长，L为观察距离，d为障碍物或狭缝的宽度。
三、实验仪器1. 激光器：产生单色光。
2. 单缝狭缝：模拟障碍物或狭缝。
3. 平行光管：将激光器发出的光调整为平行光。
4. 焦距为f的透镜：将衍射条纹聚焦到屏幕上。
5. 屏幕及标尺：用于观察和测量衍射条纹间距。
6. 计时器：用于测量衍射条纹的间距。
四、实验数据1. 实验条件：- 激光器波长：λ = 632.8 nm- 狭缝宽度：d = 0.2 mm- 观察距离：L = 1 m- 透镜焦距：f = 50 cm2. 测量数据：- 衍射条纹间距：Δy1 = 3.2 mm- 衍射条纹间距：Δy2 = 2.5 mm- 衍射条纹间距：Δy3 = 2.0 mm- 衍射条纹间距：Δy4 = 1.6 mm五、数据处理1. 计算衍射条纹间距平均值：Δy_avg = (Δy1 + Δy2 + Δy3 + Δy4) / 4 = 2.3 mm2. 计算理论值：Δy_theory = λL / d = (632.8 × 10^-9 m × 1 m) / (0.2 × 10^-3 m) = 3.16 mm3. 计算相对误差：relative_error = |Δy_avg - Δy_theory| / Δy_theory × 100% = 7.3%六、实验结果分析1. 实验结果表明，衍射条纹间距与理论值基本吻合，说明实验结果可靠。
光的衍射实验
光的衍射实验光的衍射是一种光波在通过一个障碍物后发生的现象，它是光的波动性的一个重要证据。
在这篇文章中，我们将探讨光的衍射实验以及它对物理学和光学的重要性。
第一部分：实验原理光的衍射实验是通过探究光波通过一个小孔或障碍物时的行为来进行的。
实验中使用的光源通常是单色光源，以确保实验结果的准确性。
第二部分：实验设备与步骤为了进行光的衍射实验，以下是我们需要准备的设备：1. 光源：选择一个单色光源，例如激光或单色LED灯；2. 障碍物：在狭缝实验中，我们需要一个细而长的障碍物。
可以使用单个狭缝或多个平行间隔的狭缝；3. 屏幕：这是光的衍射图案的观察位置，通常是一个白色的平面屏幕。
接下来是实验步骤：1. 将光源放置在适当的位置，以确保光线能够通过障碍物；2. 将障碍物放置在光源之后，并调整其位置和角度，以获得最佳的衍射效果；3. 以合适的距离将屏幕放置在光源和障碍物之间；4. 观察屏幕上的衍射图案，并记录相关观察结果。
第三部分：衍射图案分析通过光的衍射实验，我们可以观察到不同类型的衍射图案。
这些图案的形状和特征取决于实验中使用的障碍物的类型和尺寸，以及光源的特性。
衍射图案通常表现为一系列亮暗相间的环形或线性条纹。
这些条纹的亮度变化是由光波的干涉效应造成的。
当光波通过狭缝或障碍物时，它们会相互干涉形成新的波前。
波前之间的干涉引起了衍射图案中亮暗相间的条纹。
衍射图案的条纹间距、亮度和形状可以通过实验中的参数调整来改变。
例如，使用不同类型的障碍物，调整光源的波长或调整屏幕与光源之间的距离都可以对衍射图案进行改变。
第四部分：应用与意义光的衍射实验在物理学和光学领域具有重要的应用和意义。
以下是一些光的衍射实验的应用：1. 衍射光栅：光的衍射实验为衍射光栅的发展提供了基础。
衍射光栅是许多现代光学仪器中不可或缺的一部分，例如光谱仪和激光仪器；2. 音频压缩：衍射实验在声音波的衍射研究中也得到广泛应用。
例如，在音频压缩算法中，通过利用声波的衍射性质，可以实现对音频信号的压缩；3. 材料表征：光的衍射实验还被应用于材料科学领域的表征和分析。
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。
光的衍射实验研究光的衍射实验的过程和结果
光的衍射实验研究光的衍射实验的过程和结果光的衍射是光经过一个遮挡物或通过一个细缝，出现弯曲或波纹状的现象。
光的衍射实验是研究光波的传播和性质的重要手段之一。
通过光的衍射实验，我们可以更深入地了解光的特性和波动性。
一、实验准备为了进行光的衍射实验，我们需要准备以下实验器材：1. 光源：如白炽灯、激光器等。
2. 准直器：用于将光线做好准直。
3. 遮挡物：如狭缝、有规则图案的透光板等。
4. 探测屏：银盐照相纸、白纸等。
5. 透镜：调节光线的聚焦距离。
二、实验步骤1. 将光源放置在实验室中，接通电源，调节光源亮度到适当的程度。
2. 使用准直器将光线做好准直，并确保光线直线传播。
3. 在光线的路径上放置遮挡物，可以是一道狭缝或有规则图案的透光板。
调整遮挡物的位置和大小，观察光线经过遮挡物后的现象。
4. 将一个探测屏放置在遮挡物后方的适当位置上，用于观察和记录光线的衍射现象。
可以选择银盐照相纸或白纸作为探测屏。
5. 如果需要，可以在光线的路径上添加一个透镜，用于调节光线的聚焦距离。
三、实验结果根据不同实验条件和设置，光的衍射实验可以得到不同的结果。
下面列举几种常见的实验结果：1. 单缝衍射：当光线穿过一个狭缝时，将出现明暗交替的干涉条纹，中央最亮，两侧逐渐暗淡。
2. 双缝衍射：当光线穿过两个狭缝时，将出现一系列明暗相间的干涉条纹，中央最亮，两侧暗淡，条纹之间的间距与缝宽之比有关。
3. 衍射光栅：当光线穿过具有一定规则间距的透光条纹时，将出现一系列重复的明暗条纹，使用特定的公式可以计算出光栅的间距。
4. 圆孔衍射：当光线穿过一个圆孔时，将出现一系列同心圆形的明暗环状条纹。
通过实验观察，并结合理论知识，我们可以总结出光的衍射实验的结果与光波的性质之间的关系。
光的衍射实验进一步验证了光的波动性质和波动理论的正确性。
总结：光的衍射实验是研究光波传播和性质的重要实验之一。
通过实验，我们可以观察到光线在通过遮挡物时的弯曲和波纹现象，并通过不同的实验设置获得不同的衍射结果。
光的衍射实验的实验原理
光的衍射实验的实验原理光的衍射实验是一种经典的物理实验，它通过将光线经过一个狭缝或者光栅或者其他具有波动性的障碍物后，观察光的传播和衍射现象，从而研究光的波动特性。
本文将详细介绍光的衍射实验的实验原理。
光的波动性是光学研究的重要基础之一。
光的波动性表现在许多现象中，其中之一就是衍射现象。
光的衍射是指光通过一个狭缝或者光栅或者其他具有波动性的障碍物时，光的传播方向被改变并形成干涉图样的现象。
光的波动性导致了光的传播和干涉，从而产生了衍射现象。
光的衍射实验的原理基于以下几个关键概念:1. 光的波动性: 光是电磁波，具有波动性和粒子性。
光的波动性可以通过光的干涉和衍射现象来研究。
光的传播速度是有限的，遵循波动方程。
在光学实验中，我们通常使用概念性的光线来描述光的传播，但实际上光是以波动方式传播的。
2. 光的干涉: 光的干涉是指两束或多束光波相遇时，由于波的叠加而产生的增强或抵消的现象。
干涉可以分为构造性干涉和破坏性干涉两种情况。
构造性干涉发生在两束或多束光波相位差为整数倍波长时，波峰与波峰相遇，波谷与波谷相遇，使得干涉图样中明暗交替的明纹和暗纹出现；破坏性干涉发生在两束或多束光波相位差为半整数倍波长时，波峰与波谷相遇，使干涉图样中全暗或全亮的现象出现。
3. 光的衍射: 光的衍射是指光通过一个狭缝或者光栅或者其他具有波动性的障碍物时，光的传播方向被改变，并且在背后的屏幕上形成干涉图样的现象。
光的衍射现象可以解释为：当光通过一个狭缝时，光波在狭缝边缘遇到阻挡，产生了波阻抗，从而导致光波的传播方向被改变。
这种改变导致了光波在背后的屏幕上聚焦和干涉的现象。
光的衍射实验可以通过单缝衍射实验、双缝衍射实验、光栅衍射实验等多种方式进行。
以下以双缝衍射实验为例阐述光的衍射实验的原理。
双缝衍射实验是一种经典的实验方法，用于研究光的衍射现象。
实验中，可使用两个狭缝或两个透明带有周期性透过或阻挡性物体，作为光的传播介质。
这两个物体被放置在光源之前，用以产生衍射光，传播到一个屏幕上，形成干涉图样。
实验报告光的衍射与干涉
实验报告光的衍射与干涉实验报告：光的衍射与干涉一、实验目的本次实验的主要目的是深入研究光的衍射与干涉现象，通过实验观察和数据测量，理解光的波动性特征，掌握光的衍射和干涉规律，并能够运用相关理论知识解释实验结果。
二、实验原理（一）光的干涉当两束或多束相干光在空间相遇时，会在某些区域形成稳定的明暗相间的条纹，这就是光的干涉现象。
光的干涉条件是：频率相同、振动方向相同、相位差恒定。
杨氏双缝干涉实验是光干涉现象的经典实验。
假设双缝间距为＄d$，屏到双缝的距离为＄D$，波长为＄＼lambda$，则干涉条纹间距＄＼Delta x ＝＼frac{＼lambda D}｛d}＄。
（二）光的衍射光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，会偏离直线传播，在屏幕上形成明暗相间的条纹，这就是光的衍射现象。
夫琅禾费衍射是一种常见的衍射形式。
当平行光通过狭缝时，在远处的屏幕上会出现中央亮纹最宽最亮，两侧条纹宽度逐渐减小且亮度逐渐减弱的衍射条纹。
三、实验仪器氦氖激光器、杨氏双缝干涉装置、衍射光栅、光屏、光具座、测量工具等。
四、实验步骤（一）光的干涉实验1、调整杨氏双缝干涉装置，使双缝平行且竖直，激光器发出的光能够通过双缝。
2、将光屏放置在合适的位置，使干涉条纹清晰地出现在光屏上。
3、测量双缝间距＄d$、屏到双缝的距离＄D$ 以及干涉条纹间距。
4、改变双缝间距或屏到双缝的距离，观察干涉条纹的变化。
（二）光的衍射实验1、打开氦氖激光器，使其发出平行光照射在衍射光栅上。
2、将光屏放置在衍射光栅后方适当距离处，观察衍射条纹。
3、测量衍射条纹的间距和宽度，并记录。
4、更换不同缝宽的衍射光栅，重复上述步骤。
五、实验数据与分析（一）光的干涉实验数据｜实验次数｜双缝间距＄d$ （mm) ｜屏到双缝距离＄D$ （m) ｜干涉条纹间距＄＼Delta x$ （mm) ｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜ 020 ｜ 100 ｜ 100 ｜｜ 2 ｜ 015 ｜ 100 ｜ 133 ｜｜ 3 ｜ 020 ｜ 120 ｜ 120 ｜根据公式＄＼Delta x ＝＼frac{＼lambda D}｛d}＄，计算波长＄＼lambda$。
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。
光的衍射和多缝干涉实验
光的衍射和多缝干涉实验光的衍射和多缝干涉实验是光学实验中的两个重要实验现象。
通过这两个实验，我们可以深入了解光的性质以及光的波动性。
本文将分别介绍光的衍射和多缝干涉实验的原理、装置以及实验结果的分析。
一、光的衍射实验1. 原理：光的衍射是光通过窄缝或物体边缘时发生的现象，衍射实验可以证明光的波动性。
当光波从一个窄缝或物体边缘通过时，波的前端会弯曲，形成一系列的圆弧形波前。
这些波前相互干涉，形成衍射波。
2. 装置：进行光的衍射实验时，我们需要准备以下装置：- 光源：可以使用激光光源或单色光源。
- 玻璃或金属板：用于制作窄缝或物体边缘。
- 屏幕：将光经过衍射后的图案投射到屏幕上。
3. 实验步骤及结果分析：- 将光源置于适当位置，使其照射到窄缝或物体边缘上。
- 调整光源和屏幕的距离，观察屏幕上的图案。
- 观察到在屏幕上出现一系列相互交汇的亮暗条纹，这些条纹就是衍射的结果。
二、多缝干涉实验1. 原理：多缝干涉实验是通过光通过具有多个并列缝隙的光栅时所产生的干涉现象。
当光波通过缝隙时，波的前端会形成一系列的凸起和凹陷，这些波前相互干涉，形成干涉图案。
2. 装置：进行多缝干涉实验时，我们需要准备以下装置：- 光源：可以使用激光光源或单色光源。
- 光栅：具有多个并列缝隙的光栅。
- 屏幕：将干涉图案投射到屏幕上。
3. 实验步骤及结果分析：- 将光源置于适当位置，使光线通过光栅。
- 将屏幕放置在适当位置接收干涉图案。
- 观察屏幕上的干涉图案，可以看到一系列明暗交替的条纹。
实验结果分析：光的衍射和多缝干涉的实验结果表明，光具有波动性。
光的衍射实验通过窄缝或物体边缘的衍射现象，展示了光波前的形态变化。
多缝干涉实验则展示了光波通过多个缝隙时的干涉现象，形成明暗交替的条纹。
通过光的衍射和多缝干涉实验，我们可以深入了解光的波动性质。
这些实验在光学研究和实际应用中有着重要的意义，例如光栅成像、光学仪器等领域。
在实验过程中，我们可以通过调整装置的参数，如改变缝隙宽度和间距，观察到不同的干涉图案，从而进一步研究和理解光的性质。
光的衍射实验揭示光的衍射现象
光的衍射实验揭示光的衍射现象光的衍射是光通过狭缝或物体边缘时，光波的传播方向发生改变的现象。
光的衍射实验是揭示光的衍射现象的重要方法之一。
本文将介绍光的衍射实验和实验结果，以及对光的衍射现象的解释。
光的衍射实验通常可以通过一条窄缝和一个屏幕进行。
将光源置于窄缝后，光经过窄缝后会形成一个波前，而这个波前会向四周辐射，经过一段距离后到达屏幕上。
实验可以通过观察屏幕上形成的亮暗条纹来研究光的衍射现象。
实验结果表明，当窄缝越窄时，屏幕上的亮暗条纹越清晰。
这是因为窄缝越窄，光越容易发生衍射，波前的形态和干涉产生的亮暗条纹就越明显。
当窄缝足够宽时，屏幕上的亮暗条纹就不再清晰可见。
光的衍射现象可以通过光的波动性来解释。
光的波动性表现为光的传播遵循波动方程，即光在传播过程中会发生波动和干涉。
当光经过窄缝时，窄缝成为新的波源，这个波源会辐射出一系列的次级波源。
这些次级波源会干涉，形成亮暗条纹。
光的衍射现象还可以用惠更斯原理来解释。
惠更斯原理认为，每个波前上的每一点都可以看作是次级波源。
当这些次级波源发出次级波时，次级波相互干涉会形成新的波前。
这个波前的形态决定了光的传播方向和干涉亮暗的分布。
光的衍射实验除了窄缝实验，还可以通过光通过物体边缘的实验来研究光的衍射现象。
当光通过物体边缘时，物体的边缘会成为次级波源，辐射出新的次级波，并形成衍射和干涉现象。
这可以通过观察光通过狭缝或光栅时形成的亮暗条纹来研究。
光的衍射现象在日常生活中有着广泛的应用。
例如，在显微镜中，光的衍射现象使我们能够看到非常小的细胞和组织结构。
在天文学中，光的衍射现象使我们能够观测到天空中的星星和行星。
在光学仪器中，光的衍射现象也是调整镜头和光学元件的重要方法。
总结：光的衍射实验揭示了光的衍射现象，即光在通过窄缝或物体边缘时会发生波动和干涉。
光的衍射现象可以通过观察屏幕上的亮暗条纹来研究。
光的衍射现象可以用光的波动性和惠更斯原理解释。
这个实验结果对于光学研究和应用具有重要意义。
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。
高中物理实验研究光的衍射现象
高中物理实验研究光的衍射现象在高中物理教学中，实验是学习的重要环节之一。
通过实验，我们可以亲身体验物理现象，深入理解科学知识。
本文将探讨一个关于光的实验——光的衍射现象。
一、实验目的：研究光的衍射现象，观察和分析衍射光的特点。
二、实验材料：1. 光源：激光器、小孔光源或白炽灯等；2. 衍射器：狭缝或小孔；3. 探测屏：白纸或幕。
4. 记录仪器：比如直尺、卡尺和计时器等。
三、实验步骤：1. 将光源放置在实验台上，确保它与衍射器之间的距离恒定。
2. 将衍射器放置在光源与探测屏之间的适当位置。
3. 调整衍射器的形状和大小，例如通过调节狭缝的宽度或更换不同直径的小孔，以获得不同的衍射效果。
4. 将探测屏放置在衍射器的后方，确保平行于光线的方向。
5. 观察探测屏上的衍射图案，并使用记录仪器测量和记录衍射图案的特征，如衍射角度、暗纹间距等。
6. 更换不同的衍射器并重复上述步骤，比较结果并进行讨论。
四、实验观察与分析：1. 当光线通过狭缝或小孔时，出现在探测屏上的图案会出现衍射现象。
这些图案包括中央的亮斑和周围的暗纹。
亮斑是衍射光的明显特征。
2. 衍射图案的形状和大小取决于衍射器的形状和尺寸。
较小的衍射器将产生更大的衍射角度和更密集的暗纹。
3. 衍射图案中的暗纹间距与波长有关。
更短的波长将导致更短的暗纹间距。
4. 衍射现象是光波传播的结果，它反映了光的波动性质。
通过实验观察和分析，可以验证波动光学理论。
五、实验注意事项：1. 实验过程中要小心操作光源，避免对眼睛造成伤害。
2. 实验环境应尽量保持暗静，以便更清晰地观察和测量衍射图案。
3. 测量记录时应仔细操作，准确记录实验数据。
六、实验结果与结论：通过实验观察和分析，我们可以发现光的衍射现象的特点：衍射图案中有中央的亮斑和周围的暗纹，衍射器的形状和大小会影响衍射图案的形状和尺寸，而暗纹间距与波长有关。
七、实验意义：通过对光的衍射现象的实验研究，可以帮助学生更好地理解光的波动性质，加深对光学原理的认识。
光的衍射实验
光的衍射实验衍射是光通过障碍物或穿过狭缝时产生的现象，它是光的波动性质的一种表现。
光的衍射实验是研究光波性质的经典实验之一。
在这个实验中，我们可以观察到光通过狭缝后产生的干涉和衍射现象，从而深入理解光的波动特性。
实验材料：1. 激光器或光源2. 狭缝装置（单缝、双缝等）3. 屏幕或白纸4. 光屏实验步骤：1. 将激光器或光源放置在平台上，保持稳定。
2. 在光源后方放置狭缝装置，可选择使用单缝或双缝。
3. 将屏幕或白纸放置在狭缝装置的前方，作为观察屏。
4. 调整狭缝的大小和位置，使得光通过狭缝后聚焦在屏幕上。
5. 打开光源，进行观察和记录。
实验现象和解释：当光通过狭缝后，我们可以观察到以下现象：1. 单缝衍射：当光通过一个狭缝时，光波会向周围扩展，形成一组亮暗相间的环形条纹。
这是由于光波经过狭缝后发生衍射，使得光波在屏幕上形成干涉图样。
2. 双缝干涉：当光通过两个狭缝时，光波经狭缝后形成两组波源，这两组波源之间会产生干涉现象。
在屏幕上会出现一系列的亮暗条纹，这被称为干涉条纹。
根据光的波动理论，可以通过傍轴近似和惠更斯原理来解释衍射和干涉现象。
傍轴近似认为，当光通过狭缝时，可以将光源看做是一组同心的球面波。
而惠更斯原理则认为，每一个波前上的每一点都可以看做是新的波源。
当这些波源形成新的波前并相互叠加时，就会产生衍射和干涉现象。
实验应用：光的衍射实验在科学研究和工程应用中有着广泛的应用，包括：1. 光学仪器设计：了解光的衍射现象可以帮助设计更精确的光学仪器，如望远镜、显微镜等。
2. 分析化学：衍射实验可以用于分析化学中的光学仪器，如分光光度计、光谱仪等。
3. 电子显微镜：电子显微镜利用电子的波动性质来观察物体的细微结构，而光的衍射实验为电子显微镜的设计提供了重要的理论基础。
4. 光纤通信：光纤通信通过光信号的传输实现了高速、大容量的数据传输，而了解光的衍射现象有助于提高光纤通信的传输效率和质量。
总结：光的衍射实验是研究光波动性质的重要实验之一。
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。
光学光的衍射与干涉实验
光学光的衍射与干涉实验在光学实验中，衍射和干涉是两个重要的现象。
本文将介绍光的衍射和干涉实验的基本原理、实验步骤以及实验过程中需要注意的事项。
一、光的衍射实验光的衍射是指光通过一个孔或者经过一组障碍物之后，发生偏折和扩散的现象。
光的衍射实验可以通过以下步骤进行：1. 准备实验材料：光源、光屏、狭缝装置、尺子等。
2. 将光源放置在一定距离处，使得光线尽可能平行。
3. 在光线的传播路径上设置狭缝装置，调整其宽度和位置。
4. 在光屏上观察到衍射光斑和暗纹的形成。
在进行光的衍射实验时，需要注意以下几点：1. 光源的选择：为了获得清晰的衍射光斑，可以选择单色光源，如激光光源或者钠灯。
2. 狭缝装置的调整：狭缝的宽度和位置会影响衍射光斑的形成，可以通过调整狭缝的大小和位置，观察到不同的衍射效果。
3. 调整光屏的位置：为了观察到清晰的衍射光斑和暗纹，需要将光屏放置在合适的位置并进行调整。
二、光的干涉实验光的干涉是指两束或多束光波相互叠加形成明暗条纹的现象。
光的干涉实验可以通过以下步骤进行：1. 准备实验材料：光源、分束器、反射器、干涉屏等。
2. 将光源发出的光经过分束器分成两束光线，经过反射器反射后分别射向干涉屏。
3. 在干涉屏上观察到明暗相间的干涉条纹的形成。
在进行光的干涉实验时，需要注意以下几点：1. 光源的选择：为了获得稳定的干涉效果，可以选择稳定的光源，如激光器。
2. 分束器和反射器的调整：分束器和反射器的位置和角度会影响干涉条纹的形成，需要进行适当的调整。
3. 干涉屏的选择：可以选择有透射和反射特性的干涉屏，如劈尖或劈塞尔干涉。
通过光的衍射和干涉实验，我们可以深入了解光的波动性质和传播规律。
这些实验不仅可以在学术研究中应用，还可以在实际生活中的光学设备设计与制造中发挥重要作用。
总结起来，光学光的衍射与干涉实验是研究光波传播行为的重要手段。
通过光的衍射实验，我们可以观察到光波的偏折和扩散现象；通过光的干涉实验，我们可以观察到光波的相干叠加效应。
光的衍射实验研究光的衍射现象
光的衍射实验研究光的衍射现象光的衍射是光通过孔径或物体边缘传播时，遇到物体的边缘或孔径时发生偏折的现象。
光的衍射现象在日常生活和科学研究中都具有重要意义，在物理学、光学等领域中有广泛应用。
本文将介绍光的衍射实验以及通过实验研究光的衍射现象的过程和结果。
一、实验装置和方法为了研究光的衍射现象，我们需要准备以下实验装置和材料：1. 激光器或光源：用于产生单色、单一波长的光。
激光器是较常用的选择，因其单色性好。
2. 狭缝或孔径：用于产生光的干涉或衍射，可以通过调节孔径的大小来观察不同的衍射效果。
3. 屏幕：用于接收光的衍射图样并观察。
实验步骤如下：1. 将光源放置在一定距离外的适当位置，保持光源的稳定。
2. 调节孔径的大小和位置，使光通过狭缝或孔径后能够正确照射到屏幕上。
3. 观察屏幕上的衍射图样，记录下观察到的现象，并进行分析和研究。
二、光的衍射现象通过光的衍射实验，我们可以观察到以下一些典型的光的衍射现象：1. 衍射的干涉条纹：当光通过狭缝或孔径后，在屏幕上可以观察到一些亮暗交替的条纹。
这是由于光经过孔径后，发生了衍射，并在屏幕上形成干涉现象。
2. 衍射的弯曲现象：当光通过较小的孔径或物体边缘时，光会发生弯曲现象，使得光的传播方向发生偏折。
这种现象也是光的衍射现象之一。
3. 衍射的角度变化：不同波长的光经过孔径或物体边缘后，由于其波长不同，衍射角度也会发生变化。
通过实验我们可以观察到这种现象，并从中研究光的色散特性。
三、实验结果与分析通过光的衍射实验，我们得到了以下实验结果和分析：1. 干涉条纹的结果：观察到的干涉条纹呈周期性的亮暗交替分布，条纹间隔与光的波长和孔径或物体边缘的大小有关。
这证实了光的衍射现象是由波动性产生的，并与传播介质和物体的特性有关。
2. 弯曲现象的解释：当光通过狭缝或孔径时，由于光的波动性，光的传播方向会发生偏折，这使得观察到的光线呈现出弯曲或偏离原来的方向。
这种现象也可以用光的波动性来解释。
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》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。
实验中光的衍射现象的观察方法
实验中光的衍射现象的观察方法光的衍射现象是光通过一个不规则或有缝隙的物体后发生弯曲或扩散的现象。
这种现象是光学研究中非常重要的一部分，它帮助我们理解光的性质以及光在不同介质中的传播规律。
在实验中，我们可以通过一些简单的装置来观察光的衍射现象，这里我将介绍几种常见的观察方法。
首先，我们可以使用一块狭缝板来观察光的衍射。
将光源照射到狭缝板上，使得光通过狭缝后形成一束细长的光线。
在光线的前方，放置一个屏幕，可以是白纸或者透明玻璃板。
当光线通过狭缝后，它们会发生衍射，形成一条条亮暗相间的条纹。
这些条纹是由光线的干涉效应和衍射效应共同形成的，我们可以通过观察屏幕来观察到它们的变化。
可以尝试改变狭缝的宽度和距离，观察衍射条纹的变化。
另一种观察光的衍射现象的方法是使用一块光栅。
光栅是一种具有很多平行间隔条纹的透明或不透明物体，它能够对光进行衍射。
将光线照射到光栅上，通过光栅的间隔条纹，光线会形成一系列亮暗相间的光斑。
这些光斑的形状和分布是由光栅的结构和光源的性质决定的。
我们可以通过观察光栅上的光斑来研究光的衍射现象，并通过改变光源的波长和光栅的参数来观察光斑的变化。
除了狭缝板和光栅，我们还可以使用小孔来观察光的衍射现象。
将光线照射到一个非常小的孔上，孔的直径应该小到和光的波长相当或更小。
当光通过孔时，它会在后方形成一个圆形的亮斑，这是因为光经过小孔后发生了衍射。
我们可以通过改变孔的直径和距离来观察亮斑的变化。
这种方法可以帮助我们更加直观地观察到光的衍射现象，并且可以进行一些精密的测量。
在实验中观察光的衍射现象时，我们还可以尝试使用不同颜色的光源。
不同颜色的光具有不同的波长，它们会对衍射现象产生不同的影响。
通过使用不同颜色的光源，我们可以观察到衍射现象的颜色变化以及不同波长光的干涉效应。
这有助于我们深入理解光的性质和衍射现象的本质。
总结起来，实验观察光的衍射现象可以使用狭缝板、光栅和小孔等装置。
通过改变光源的参数和观察屏幕上的光斑，我们可以进一步研究光的衍射现象和光的性质。
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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a 2/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：
2
0)sin (
u
u 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（I
θ
/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
=u
u 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。
一般来说次级强的位置和强度可近似地表示为：
a = ±（K+1/2）π，K I = ±[（K+1/2）π]-2
I 0。
(7)
其中：K = 1、2、3··· 2．矩形孔衍射
设矩形孔的X 方向的边长为a ，Y 方向的边长为b,观察点P 在X 方向的角度为θ1，在Y 方向的角度为θ2，则P 点的强度为：
I （P ） = I 0（sinu/u ）2(sin β/β)2
(8) u = πasin θ2/λ β= πbsin θ1/λ (9)
由（8）和（9）式可知，矩形孔的衍射光的相对强度I （P ）/ I 0是两个单缝衍射因子的乘积。
3．圆形孔的衍射 圆形孔的衍射强度公式为：
I （θ） = I 0 [2J 1（X ）/X]2 （10） X =（πD/λ）sin θ (11)
式中D 为圆孔的直径，θ为衍射角，λ为波长。
J 1（X ）是一阶贝塞尔函数，是一个特殊函数，其数值可在数学手册中查到。
圆孔衍射因子[2J 1（X ）/X]2的曲线中极大值和零点的数值见如下表。
与单缝衍射曲线相比较，圆孔衍射的零级衍射的角半径大于单缝衍射的零级衍射的角半径。
而次级衍射的强度也小于单缝衍射的。
当然两者的衍射花样是绝对不一样的。
圆孔衍射的花样是同心圆，而单缝衍射的衍射花样是线条。
4．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θ，相了邻两狭缝间的光程差都为△L=d ×sin θ，如缝的数目为N ，则干涉引起的强度分布因子为：
ββsin )sin(N 称为干涉因子，其中，λ
θ
πβsin d =。
干涉因子曲线见图（3）。
它有两大特点：
其一是主级强的位置与缝的数目N 无关，只要β=K π (K=0, ±1, ±2 ···)，即满足下式时出现主级强。
sin θ = K λ/d (13)
此时sinN β=0，sin β=0，但是sinN β/ sin β=N 。
其二是次级强的数目等于N-2。
当sinN β=0，sinβ≠0时，sinN β/ sin β=0，即出现强度为零的点，就满足下式：
β = （K+（m/N ））×π，sin θ = （K+（m/N ））×λ/d （14） 其中 K=0，±1，±2，··· ；m=1，2，3，···N-1。
任一K 内共有N-1个零点，即有N-2个次级大，式（14）也说明N 越大，主级强的角度越小，峰越锐。
图3
多缝衍射的强度受单缝衍射和多缝干涉的相互影响，所以其强度公式为：
I θ = I 0（sinu/u ）2（sinN β/ sin β）2 （15）
下图4为N=5，d=3a 的5缝衍射强度分布图例。
其中图（1）为单缝衍射因子（sinu/u ）2；图（2）为多缝干涉因子（sinN β/ sin β）2，由于N=5，所以两个主级强之间有3个次级强；图（3）为两个因子共同影响而得到的实际衍射强度。
干涉强度受到单缝衍射因子的调制。
由于d=3a ，当干涉因子出现第三级（K=3）极大值时（sin θ=3λ/d ），正好与单缝衍射的第一个零点（sin θ=λ/d ）重合，因此看不到此峰，称为缺级。
同理，所有K 为3的倍数的级如±3，±6， ···都缺级。
θsin
图4
【实验仪器】
光的衍射实验系统主要由光源、狭缝器、控制箱、接收器和计算机组成。
1．实验总体装置
图5
图5为整个衍射装置的方框图。
其工作过程如下：
单色激光通过衍射元件在X轴方向产生衍射条纹图形。
光电探测器在计算机的控制下在X方向移动，移动范围约20cm左右，移动步调为0.005mm—1mm可选。
在工作程序的控制下可以实现定点测量或在某一范围内的测量。
2．光栅线位移传感器
接收器内主要由光栅线位移传感器组成。
光栅线位移传感器的功能是完成衍射光强
的位移计数，光栅线位移传感器是用高精度光栅作为检测元件的密封式高精度传感器。
共由
两块光栅叠加为计量光栅。
一块称主光栅，用作标准器；另一块叫作指示光栅。
在保证适当的夹角和间隙的条件下就可以得到比光栅栅距更大的黑白相间的莫尔干涉条纹。
莫尔干涉条纹图案如下图6所示，其中a 为两光栅栅距，θ为栅线的夹角，B 就是莫尔干涉条纹的宽度。
莫尔干涉条纹的放大倍数为：K = B/a 。
莫尔干涉条纹具有平均光栅误差的作用，假定单个光栅距误差为ξ，接收区域内的刻线为X ，则终合误差为：
3．光栅尺
光栅尺是一种增量式的光学长度测量仪器。
其中主光栅是以a 为增量的比较线纹尺，其光栅计算方程为：L=N·a ，L 为光栅有效刻划长度；N 为光栅线对数。
以主光栅作为标准器，对某物体进行比较
测量。
测量图例如下图7。
X = ab = ξ1 + Na + ξ2 式中：a 为栅距；N 为a 、b 之间栅线的对数；ξ1、ξ2为a 、b 两端对应的小于一个栅距的小数。
所以光栅测量实际上是读取相对应的光栅栅线数N 和不足一个栅距的两个小数部分ξ1、ξ2。
与普通测量相比光栅尺主要是读数方式不同。
4．软件
详见说明书。
【实验内容】
1．调节衍射光强主机，启动计算机，观察衍射分光谱现象。
2．通过计算机定量研究和描绘各种衍射光的光强分布曲线。
【思考题】
1．请解释影响衍射强度分布曲线不对称的主要因素。
2．狭缝大小调节多大最好？
3．试画出椭圆孔衍射光强分布曲线。
图 6 图7。