单缝衍射、双缝干涉实验

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实验18 单缝和双缝衍射的光强分布ppt

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物理实验教学示范中心
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杭州电子科技大学
实验内容
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1.测量夫琅禾费单缝衍射光强分布: (1)按图6安放实验仪器。
打开激光器和检流 计开关预热30分钟。 调节激光器使激光 束垂直照射于狭缝 平面上。
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(2)调节狭缝支架,使屏上衍射图样清晰、对称、 最亮且条纹间距适当。方法是用光电探头测±1级 次极大的光电流是否相等,若不相等,可调节狭缝 位置。 (3)测量光强分布。转动一维光强测量装置的手 轮,使光电探头逐点扫描,每隔0.2mm(或0.5mm) 记录一次光电流,并注意记录极大值和极小值。 (4)作光强分布曲线。在坐标纸上作出相对光电 流i/i0(即相对光强I/I0)与位置X的关系曲线,并与 理论结果进行比较。
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单缝夫琅禾费衍射及其衍射图阵如图1所示 当使用氦氖激光器作为光源及屏缝间距 D远大于狭缝宽度a时,凸透镜l1和l2可以 省略,如图2所示。
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由理论计算可得,垂直入射于单缝平面的平 行光经单缝衍射后光强分布的规律为
I
I0
sin 2 2
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2
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实验目的 1、通过对夫朗禾费单缝和双缝衍射的光
强分布曲线的制作,加深对光的衍射 现象和理论的理解。 2、学习光强分布的光电测量方法。 3、测量单缝宽度。
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实验原理
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衍射是波动光学的重要特征之一。衍射通常 分为两类:一类是满足衍射屏离光源或接收屏的 距离为有限远的衍射,称为菲涅耳衍射;另一类 是满足衍射屏与光源和接收屏的距离都是无限远 的衍射,也就是照射到衍射屏上的入射光和离开 衍射屏的衍射光都是平行光的衍射,称为夫琅和 费衍射。

光的干涉与衍射实验杨氏双缝实验单缝衍射和干涉条纹的观察

光的干涉与衍射实验杨氏双缝实验单缝衍射和干涉条纹的观察

光的干涉与衍射实验杨氏双缝实验单缝衍射和干涉条纹的观察光的干涉与衍射实验在光学领域中,光的干涉与衍射实验是一项重要的实验,它揭示了光的波动性质以及光的干涉和衍射现象。

其中,杨氏双缝实验、单缝衍射和干涉条纹的观察是最经典的实验之一。

一、杨氏双缝实验杨氏双缝实验是由英国科学家杨振宁在1801年首次进行的,这个实验旨在观察光的干涉现象。

实验的设备包括一个发光源、两个紧密并列的细缝(即双缝)和一个屏幕。

通过调整光源的位置和缝隙的宽度,可以改变实验中的干涉条纹。

当光通过双缝时,每个缝都成为一个次级光源,二者发出的光波会在屏幕上干涉。

在干涉现象中,如果两条光波的相位相差一些整数倍的波长,它们将会相长干涉;如果相位相差一些半整数倍的波长,它们将会相消干涉。

这种干涉会在屏幕上形成一系列亮暗相间的干涉条纹。

通过观察这些干涉条纹,可以确定光波的波长以及光的波动性质。

二、单缝衍射单缝衍射是另一个经典的光学实验,它揭示了光波通过一个缝隙后发生的衍射。

在单缝衍射实验中,有一个单个细缝和一个屏幕。

光源发出的光波经过单缝后,将在屏幕上形成衍射图样。

与杨氏双缝实验相比,单缝衍射形成的图样通常比较宽且中央明亮。

这是因为光波通过单缝后,会以圆形波前扩展出去,形成中央亮度较高的主衍射峰。

同时,还会形成两侧的辅助衍射峰,它们随着距离主峰的增大而逐渐减弱。

通过观察这些衍射图样,我们可以了解光波的传播特性以及缝隙的尺寸等信息。

三、干涉条纹的观察无论是杨氏双缝实验还是单缝衍射实验,干涉条纹的观察都是实验的重点之一。

干涉条纹是指在干涉现象中,光的亮暗交替的条纹状分布。

通过调整实验装置,使得光波的相位差能够明确地控制,可以观察到干涉条纹的变化。

当两个光波的相位差为零时,即相长干涉时,观察到的条纹最为明亮;当相位差为半波长时,即相消干涉时,观察到的条纹最暗。

通过观察干涉条纹的变化,可以推断出光的波长和相位差等信息。

在实际应用中,干涉和衍射的原理广泛应用于光学仪器、光学信息处理以及光学成像等领域。

单缝衍射、双缝干涉实验

单缝衍射、双缝干涉实验

成绩国际教育学院实验报告(操作性实验)课程名称:电磁场与电磁波实验题目:单缝衍射、双缝干涉实验指导教师:-班级:- 学号:- 学生姓名:-一、实验目的和任务观察单缝衍射的现象。

观察双缝干涉的现象。

二、实验仪器及器件分度转台1台,喇叭天线1对,三厘米固态信号发生器1台,晶体检波器1个,可变衰减器1个,读数机构1个,微安表1个,单缝板和双缝板各一块。

三、实验内容及原理1)单缝衍射实验的原理实验的原理见图1: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,此时的衍射角为,其中λ是波长,a是狭缝宽度。

两者取同一单位长度,然后,随着衍射角增大,衍射波宽度又逐渐增大,直至一级极大值,角度为。

2)双缝干涉实验的原理见图2: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,因此在金属板背后面的空间中,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。

为了研究主要是由于来自双缝的两束中央衍射相互干涉的结果,令双缝的缝宽a 接近λ,例如:λ=32 mm,a=40 mm,这时单缝的一级极小接近53∘。

因此,取较大的b则干涉强度受单缝衍射影响大。

干涉加强的角度为, k=1,2,…干涉减弱的角度为, k=1,2,…图1 单缝衍射实验图2 双缝衍射实验四、实验步骤单缝衍射实验步骤1:根据图3,连接仪器。

调整单缝衍射板的缝宽。

步骤2:把单缝板放在支座上,应使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻度线相一致,此刻线应与工作平台上的90∘刻度的一对刻线对齐。

步骤3:转动小平台,使固定臂的指针指在小平台的180∘线处,此时小平台的0∘线就是狭缝平面的法线方向。

步骤4:调整信号电平,使活动臂上的微安表示数接近满度。

光的干涉衍射综合实验报告

光的干涉衍射综合实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除光的干涉衍射综合实验报告篇一:实验报告之仿真(光的干涉与衍射)大学物理创新性试验实验项目:单缝﹑双缝﹑多缝衍射现象仿真实验专业班级:材料成型及控制工程0903班姓名:曹惠敏学号:09020XX97目录1光的衍射2衍射分类3实验现象4仿真模拟5实验总结光的衍射光在传播路径中,遇到不透明或透明的障碍物,绕过障碍物,产生偏离直线传播的现象称为光的衍射。

光的衍射现象是光的波动性的重要表现之一.波动在传播过程中,只要其波面受到某种限制,如振幅或相位的突变等,就必然伴随着衍射的发生.然而,只有当这种限制的空间几何线度与波长大小可以比拟时,其衍射现象才能显著地表现出来.所有光学系统,特别是成像光学系统,一般都将光波限制在一个特定的空间域内,这使得光波的传播过程实际上就是一种衍射过程.因此,研究各种形状的衍射屏在不同实验条件下的衍射特性,对于深刻理解衍射的实质,研究光波在不同光学系统中的传播规律分析复杂图像的空间频谱分布以及改进光学滤波器设计等具有非常重要的意义.随着计算机技术的飞速发展,计算机仿真已深入各种领域。

光的干涉与衍射既是光学的主要内容,也是人们研究与仿真的热点。

由于光波波长较短,与此相应的复杂形状衍射屏的制作较困难,并且实验过程中对光学系统及环境条件的要求较高.因而在实际的实验操作和观察上存在诸多不便.计算机仿真以其良好的可控性、无破坏、易观察及低成本等优点,为数字化模拟现代光学实验提供了一种极好的手段.本次实验利用mATLAb软件实现对任意形状衍射屏的夫琅禾费衍射实验的计算机仿真。

衍射分类⒈菲涅尔衍射菲涅尔衍射:入射光与衍射光不都是平行光的衍射。

惠更斯提出,媒质上波阵面上的各点,都可以看成是发射子波的波源,其后任意时刻这些子波的包迹,就是该时刻新的波阵面。

菲涅尔充实了惠更斯原理,他提出波前上每个面元都可视为子波的波源,在空间某点p的振动是所有这些子波在该点产生的相干振动的叠加,称为惠更斯-菲涅尔原理。

物理教学教案:双缝干涉与单缝衍射实验

物理教学教案:双缝干涉与单缝衍射实验

实验结果与结论
双缝干涉实验中,光通过两个小缝隙后形成明暗相间的干涉条纹
干涉条纹的宽度与光波长成正比,干涉条纹的亮度与光强成正比
通过测量干涉条纹的间距,可以验证光的波动性,并计算出光波的波长
双缝干涉实验是光学中非常重要的实验之一,对于理解光的本质和波动光学的基本原理具有 重要意义
实验目的
探究单缝衍射现象
干涉条纹的形成:通过双缝衍射产生的光波在屏幕上叠加,形成明暗相间的干涉条纹, 条纹的位置与光波的波长、双缝的间距和双缝到屏幕的距离等因素有关。
实验意义:双缝干涉实验是光学中的基本实验之一,是研究光波动性质的重要实验之 一,对于理解光的波动性质和衍射现象具有重要意义。
实验步骤
准备实验器材:双缝干涉装置、光源、测量工具等 调整光源:确保光源平行于双缝干涉装置 调整双缝间距:确保双缝间距相等且平行 观察干涉条纹:观察并记录干涉条纹的位置和分布情况
教学内容与方法设计
教学内容:双缝 干涉与单缝衍射 实验的基本原理、 实验操作步骤和 实验结果分析
教学方法:采用讲 解、示范、实验操 作相结合的方式, 引导学生观察实验 现象,理解实验原 理,掌握实验操作 技能
教学重点与难点: 重点为双缝干涉 与单缝衍射实验 的基本原理和实 验操作步骤;难 点为实验结果的 分析和解释
加深理论理解:实验结果可以帮助学生更 好地理解干涉和衍射的理论知识,使抽象 的概念更加具体化。
培养观察和分析能力:实验过程中需要学 生仔细观察、记录数据,并对其进行分析, 从而提高学生的观察力和分析能力。
激发学习兴趣:有趣的实验可以吸引学生 的注意力,激发他们对物理学的兴趣和好 奇心。
实验在科学研究中的应用与影响
将光源照射到单 缝上,观察并记 录衍射现象。

从双缝实验看干涉和衍射的本质

从双缝实验看干涉和衍射的本质
从双缝实验香干涉和
衍 射 的本 质

l 问题 的提出
; 张了与的 光俊缝缝别 二,论涉射 干衍 双双区
从 双缝实验看干涉和衍射的本质
点光源 S到障碍物 ( 双缝) 为有限远 , 双缝到光屏
也 为 有 限远 , 从衍 射 定 义 上 说杨 氏双 缝 干 涉 为 近
3 单缝衍射强度分布
() 4 式曲线见 图 6 中的 c 所示在屏幕 的中央 区域分 布 着 一 系 列 明 暗 相 问 的平 行 等 距 的 细 条
纹; 中央 的那 些 明纹亮 , 侧条 纹 的 明亮 程 度依 次 两
减弱 ; 这些条纹极大值 的包络线, 就是单缝衍射强
度 的分 布 曲线 。
术上也做不到缝宽趋 于零 , 即使采用尖端 的光刻 技术 , 只能达 到每厘 米 里刻 一万 条缝左 右 , 时 也 此
谐 振动 的合 成公 式 , 点合 振动 振 幅 为 A 一 A P 。
+ A2 + 2 A2o a , 。 Al c s e 因为 S , 2 lS 为两对 称 点 , 又
列等长的小矢量依次相接逐个转过一个小角度, 最 后到达 c点, 在窄条无限小 的情况下, 小矢量连成
的折线转化 为光滑 的圆弧 线 , 圆心角 就是缝 上下 端 两次波 的相 位差 , P点合振 动 的振 幅 A 为 弦长
成 直线 , 代表 0— 0时光屏 中心 P 的振幅 , 就是 0
N : R: :

一 A 故 A — A 一 一 a o o s i n

() 1 式表 明: 氏双缝干涉条纹强度分布是 杨 等振幅的余弦平方型分 布曲线 , 即杨 氏双缝干涉 中各级明纹的强度是相 同的, 各级条 纹是等宽等 亮 的 。1 式 的曲线 见 图 6中的 a 示 。 () 所

光的干涉与衍射双缝干涉与单缝衍射

光的干涉与衍射双缝干涉与单缝衍射

光的干涉与衍射双缝干涉与单缝衍射光的干涉和衍射是光的波动性质的重要现象,它们反映了光的波动本质和波粒二象性。

其中,双缝干涉和单缝衍射是两个经典的实验现象,分别展示了这两种现象的特点和应用。

一、双缝干涉1. 实验装置双缝干涉实验常用的实验装置包括光源、狭缝和屏幕。

光源可以是激光器或者单色光源,产生单色、相干的光。

狭缝可以是两个平行的细缝,将光分为两束。

屏幕放置在狭缝后方,接收光的干涉图样。

2. 干涉原理当单色光通过狭缝之后,形成的两束光在屏幕上干涉。

干涉是由于光的波动性质引起的。

当两束光相遇时,如果它们的光程差为整数倍的波长,就会产生相长干涉;如果光程差为半波长的奇数倍,就会产生相消干涉。

3. 干涉图样在屏幕上形成的干涉图样通常是一组明暗相间的条纹,称为干涉条纹。

干涉条纹的中央位置亮度最大,称为中央最大亮度;两边条纹的亮度逐渐减弱直至归零,称为暗条纹。

这些干涉条纹的分布规律与狭缝间距、入射光波长有关。

4. 应用双缝干涉广泛应用于科学研究和技术领域。

例如,利用双缝干涉可以测量光的波长、确定光源的相干性、研究光的相位和波动性质等。

此外,双缝干涉也被应用于激光干涉仪、光栅等光学仪器中。

二、单缝衍射1. 实验装置单缝衍射实验也需要光源、狭缝和屏幕。

不同的是,在单缝实验中,只使用一个细缝。

其他实验装置和双缝干涉相似。

2. 衍射原理当单色光通过狭缝之后,光线会被衍射,产生衍射波前。

由于衍射的效应,波前的形状会产生弯曲,光会沿着不同的方向传播。

这是光的波动性质的体现。

3. 衍射图样在屏幕上形成的图样通常是中央亮度最强,两边逐渐减弱的条纹。

与双缝干涉不同的是,单缝衍射的图样中只有中央亮度最强的主极大和两边的次极大,没有明显的暗条纹。

4. 应用单缝衍射也有一些应用,例如粒子大小测量、光的衍射成像等。

此外,单缝衍射也在研究光的传播特性、衍射的现象等方面有着重要作用。

结论光的干涉和衍射是光的波动性质的重要现象,分别由双缝干涉和单缝衍射实验予以展示。

单缝衍射双缝干涉实验

单缝衍射双缝干涉实验

成绩国际教育学院实验报告(操作性实验)课程名称:电磁场与电磁波实验题目:单缝衍射、双缝干涉实验指导教师:-班级:- 学号:- 学生姓名:-、实验目的和任务观察单缝衍射的现象。

观察双缝干涉的现象。

、实验仪器及器件分度转台1台,喇叭天线1对,三厘米固态信号发生器1台,晶体检波器1个,可变衰减器1个,读数机构1个,微安表1个,单缝板和双缝板各一块。

三、实验内容及原理1)单缝衍射实验的原理实验的原理见图1: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,此时的衍射角为= “入/时,其中?是波长,?是狭缝宽度。

两者取同一单位长度,然后,随着衍射角增大,衍射波宽度又逐渐增大,直至一级极大值,角度为W = sin 1[〔3/2)("酊]。

2)双缝干涉实验的原理见图2: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,因此在金属板背后面的空间中,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。

为了研究主要是由于来自双缝的两束中央衍射相互干涉的结果,令双缝的缝宽??接近??例如:??32 mm,?=40 mm,这时单缝的一级极小接近53°因此,取较大的?则干涉强度受单缝衍射影响大。

干涉加强的角度为= sin-- , ??1,2,…!2* + ]丿 C- : ,?=1,2,…图1单缝衍射实验四、实验步骤单缝衍射实验步骤1:根据图3,连接仪器。

调整单缝衍射板的缝宽。

步骤2:把单缝板放在支座上,应使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻度线相一 致,此刻线应与工作平台上的 90°刻度的一对刻线对齐。

步骤3:转动小平台,使固定臂的指针指在小平台的 180°线处,此时小平台的0°线就是狭缝平面的法线方向。

物理光学光的衍射与衍射的现象

物理光学光的衍射与衍射的现象

物理光学光的衍射与衍射的现象光的衍射是指光线通过一个孔或者绕过一个物体后,经过一定的传播距离后,出现明暗交替的现象。

这种现象是由于光的波动性导致的。

本文将介绍光的衍射的原理、衍射的现象以及一些典型的衍射实验。

一、光的衍射原理衍射现象是由于光的波动性而产生的,根据赛涅尔衍射原理,当光线通过一个孔或者绕过一个物体时,波前会发生弯曲,从而产生了衍射。

根据惠更斯-菲涅尔原理,任何一个波前上的每一个点都可以看成是次波的发射源,通过各个波源发射出来的次波在波前上相互叠加形成新的波前。

光的衍射与光的波长有关,波长越小,衍射现象越明显。

此外,衍射还与衍射孔的尺寸有关,如果衍射孔的尺寸小于光的波长,衍射现象也会比较明显。

二、光的衍射现象1. 单缝衍射当光通过一个细缝时,光线会向前方呈圆形扩散,并形成一系列明暗的交替带。

这种现象被称为单缝衍射。

单缝衍射的衍射角度与光的波长和衍射孔的尺寸有关。

一般情况下,衍射角度越大,衍射强度越弱,衍射带的亮度也会减弱。

2. 双缝干涉双缝干涉是指光线通过两个并排的细缝后,形成一系列明暗的条纹。

这些条纹是由光的干涉现象导致的。

双缝干涉的条纹间距与衍射角度有关,当衍射角度小于一定范围时,条纹间距较大;而当衍射角度超过一定范围时,条纹间距变小。

3. 衍射光栅光栅是由一系列平行而等间距的缝或透明光栅构成的,当光通过光栅后,会形成一系列具有规则间距的亮暗条纹。

光栅的条纹间距与光的波长和光栅的缝尺寸有关,通过调节光栅的缝宽和缝距可以改变衍射带的间距和亮度。

三、典型的光的衍射实验1. 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验是一个经典的衍射实验,在实验中,光线通过两个并排的细缝后,实验者可以观察到一系列明暗的条纹。

这个实验验证了光的波动性以及光的干涉现象,同时也揭示了光的波动性与粒子性的共存。

2. 单缝衍射实验单缝衍射实验是利用一个细缝来观察光的衍射现象,实验者可以通过调节缝的尺寸和光源的波长来观察不同条件下的衍射带。

量子力学中的双缝干涉与单缝衍射

量子力学中的双缝干涉与单缝衍射

量子力学中的双缝干涉与单缝衍射量子力学是物理学中一门非常重要的学科,让我们能够理解微观粒子的行为和性质。

在量子力学中,双缝干涉和单缝衍射是两个经典实验,它们帮助我们揭示了波粒二象性的本质。

双缝干涉实验是量子力学最具代表性的实验之一。

它的装置非常简单:一个光源,在光源后面放置一个隔板,隔板上有两个狭缝,再在这两个狭缝之后放置一个屏幕。

当光通过狭缝后,会出现干涉现象。

这个实验的关键点在于双缝干涉性质取决于光的波粒二象性。

根据经典光学的解释,光在通过狭缝后会像经典波一样传播,然后在屏幕上形成干涉条纹。

但是,实际上,当我们用比光波长小得多的粒子(如电子)来进行实验时,同样能够观察到干涉现象。

这一现象的解释需要借助量子力学的理论。

根据量子力学的描述,微观粒子的行为遵循波函数的规律。

在双缝干涉实验中,光或电子被描述为一束波函数,通过两个狭缝后,波函数会发生干涉,形成干涉条纹。

在干涉条纹的亮暗变化中,我们能够看到波粒二象性的表现。

当我们进行观测时,我们会发现光或电子只能在这些亮条纹或暗条纹上出现,而不能在其他地方。

单缝衍射实验是另一个重要的实验,它也能够揭示波粒二象性的本质。

与双缝干涉不同的是,单缝衍射实验只有一个狭缝。

当光或电子通过这个狭缝时,它们将沿着不同的方向传播,并在屏幕上形成衍射图样。

这与双缝干涉不同,其中只有几个亮条纹和暗条纹。

单缝衍射突出了波粒二象性,因为无论是光还是电子,都表现出波动的特征。

根据量子力学,光和电子的波函数在通过狭缝后会发生干涉和衍射。

通过这些实验,我们可以观察到微观粒子的行为不同于我们平时所接触到的宏观物体。

在宏观尺度上,我们通常把物质看作粒子,但在微观尺度上,它们更像是波动的。

波粒二象性的存在使得量子力学成为了一门非常奇特的学科。

除了双缝干涉和单缝衍射,量子力学中还有许多其他重要的实验和概念。

例如,量子隧穿现象使得微观粒子能够穿过经典物理学认为不可能穿过的能垒。

量子纠缠则描述了微观粒子之间奇特的相互作用,即使它们在空间上相隔很远。

微波光特性实验

微波光特性实验

微波光特性实验一、实验原理1、微波的反射如图1所示,一束微波从发射喇叭A 发出,射向金属板MN ,入射角为i ,由于微波的传播遵循反射定律,因此在反射方向的位置上,只有接收喇叭B 处在反射角i i ='时,接收到的微波强度最大,即反射角等于入射角。

2、 微波的单缝衍射 图1 微波的衍射原理与光波的衍射完全相同。

当一束微波入射到与波长可以比拟的狭缝时,它就要发生衍射现象如图2所示。

设微波 波长为λ,狭缝宽度为a ,衍射角为ϕ,当λϕk a ±=sin , ,3,2,1=k 时,在狭缝后面出现衍射波强度的极小值。

当2)12(sin λϕ+±=k a , ,2,1,0=k 时, 在狭缝后面出现衍射波强度的极大值。

(中间 图2 极大在0=k 处)3、微波的双缝干涉微波的传播遵守干涉规律,如图3所示,当一束波长为λ的微波垂直入射到金属板的两条狭缝上,则每条狭缝就是次波源。

由两缝发出的次波是相干波,因此在金属板后面的空间中,将产生干涉现象。

设狭缝宽度为a ,两缝间的距离为 b ,则由干涉原理可知,当λϕk b a ±=+sin )(, ,3,2,1=k 时,干涉加强; 图3 当2)12(sin )(λϕ+=+k b a , ,2,1,0=k 时, M N干涉减弱。

4、微波的迈克尔逊干涉如图4所示,在微波前进的方向上放置成450的半透射板MN ,由于A 、B 处全反射的图4作用,两列波再次回到半透射板并到达接收喇叭处。

于是接收喇叭收到两束同频率,振动方向一致的两列波。

如果这两列波的相位差为π2的整数倍,则干涉加强;当相位差为π的奇数倍,则干涉减弱。

假设入射的微波波长为λ,经A 、B 反射后到达接收喇叭的波程差为δ, 当λδk =, 2,1,0±±=k 时,连在接收喇叭上的指示器有极大示数; 当2)12(λδ+=k , 2,1,0±±=k 时,连在接收喇叭上的指示器有极小示数;当A 不动,将反射板B 移动距离L ,则两列波到达接收喇叭的波程差为L 2=δ,假设从某一级极大开始记数,测n 出个极大值,则由λn L =2得到nL 2=λ,即可测出微波的波长。

光的衍射单缝和双缝衍射

光的衍射单缝和双缝衍射

光的衍射单缝和双缝衍射光的衍射是光学中一个重要的现象,它揭示了光的波动性质。

在衍射现象中,光线经过一个障碍物或孔径后发生偏折,从而产生明暗的交替条纹。

在实际应用中,单缝和双缝衍射是常见的研究对象。

本文将对光的衍射,特别是单缝和双缝衍射进行探讨。

一、光的衍射概述光的衍射是指光通过物体的缝隙或者物体的边缘时发生偏折现象,并产生特定的干涉图样。

这种现象直接揭示了光的波动性质,是波动光学的重要内容。

二、单缝衍射原理及特点单缝衍射是指光通过一个非常细小的缝隙时发生的衍射现象。

它的原理可以用赫亚(Huygens)原理来解释。

根据赫亚原理,光波在传播过程中,每个点都可以看做是次波源,产生的新次波在各个方向上形成球面,当这些球面相互叠加时,形成了最终的衍射图样。

单缝衍射产生的主要特点包括:1. 衍射图样由中央的亮纹和两侧的暗纹构成,衍射角度较小,纹理较宽。

2. 亮纹的中央亮度最大,逐渐向两侧递减,直至变为暗纹。

3. 亮纹和暗纹的宽度与缝宽有关,缝宽越窄,亮纹和暗纹越窄。

4. 亮纹和暗纹的间距与波长有关,波长越短,间距越大。

三、双缝衍射原理及特点双缝衍射是指光通过两个平行的缝隙时产生的衍射现象。

它是由于两个缝隙同时成为光波的波前源,产生了一定的干涉现象。

双缝衍射的主要特点包括:1. 衍射图样由一组亮纹和暗纹构成,呈现出明暗相间的条纹。

2. 在中央的亮纹位置,两个波峰叠加形成增强,形成很亮的亮纹;在中央的暗纹位置,两个波峰和波谷相互抵消,形成较暗的暗纹。

3. 亮纹和暗纹的宽度与缝宽、波长有关,缝宽越窄,亮纹和暗纹越窄;波长越短,亮纹和暗纹越窄。

4. 亮纹和暗纹的间距与波长、缝间距有关,波长越短,间距越大;缝间距越大,间距越小。

四、单缝和双缝衍射的应用光的衍射在实际应用中有重要的作用,尤其是单缝和双缝衍射的研究和应用更加广泛。

在物理实验中,单缝衍射和双缝衍射可以用来测量光的波长。

通过测量衍射图样的亮纹和暗纹的间距,结合已知的缝宽和缝间距,可以得到光的波长。

光的干涉与衍射实践

光的干涉与衍射实践

光的干涉与衍射实践光的干涉与衍射是光学中重要的现象,通过实验可以深入理解光的波动性和光的相互作用。

本文将介绍一些常见的光的干涉与衍射实践,以帮助读者更好地理解这些现象。

一、双缝干涉实验双缝干涉实验是最经典的光的干涉实验之一。

它通过让光通过两个相邻的缝隙,然后观察在幕府上的干涉条纹来研究光的干涉现象。

实验装置:1. 光源:使用一束单色光源,例如激光或单色滤光器。

2. 缝隙:平行且相邻的两个细缝。

使用细针或者刀片可以制作出合适的缝隙。

3. 幕府:用于观察干涉条纹的屏幕,可以使用荧光屏、白纸、或干涉条纹显微镜等。

操作步骤:1. 将光源放置在一定距离外,使其发出的光线直射到双缝上。

2. 调整缝隙的宽度和间距,使得光通过缝隙后形成明暗交替的干涉条纹。

3. 将观察屏幕放置在缝隙后方,观察干涉条纹的形成。

结果与讨论:实验结果显示,在观察屏幕上会形成一组明暗交替的干涉条纹。

这些条纹的间距与缝隙的宽度和光的波长有关,可以使用干涉公式来计算。

此实验说明光波通过双缝后,会发生干涉现象,光的波动性得到了进一步验证。

二、单缝衍射实验单缝衍射实验是观察光的衍射现象的重要实验之一。

通过让光通过一个细缝,然后观察在幕府上的衍射图样,可以研究光的衍射现象。

实验装置:1. 光源:使用一束单色光源,例如激光或单色滤光器。

2. 细缝:使用细针或者刀片制作出一个细缝。

3. 幕府:用于观察衍射图样的屏幕,可以使用荧光屏、白纸、或衍射图样显微镜等。

操作步骤:1. 将光源放置在一定距离外,使其发出的光线直射到细缝上。

2. 调整缝隙的宽度,使光通过缝隙后形成衍射图样。

3. 将观察屏幕放置在缝隙后方,观察衍射图样的形成。

结果与讨论:实验结果显示,在观察屏幕上会出现一组衍射图样,通常为中央明亮,周围逐渐暗淡的环形图样。

衍射的图样是由光线通过缝隙后发生的干涉和绕过障碍物的现象导致的。

此实验验证了光的波动性和光的衍射现象。

三、牛顿环干涉实验牛顿环干涉实验是介绍光的干涉与衍射的经典实验之一。

光的干涉与衍射双缝干涉和单缝衍射实验

光的干涉与衍射双缝干涉和单缝衍射实验

光的干涉与衍射双缝干涉和单缝衍射实验光的干涉与衍射:双缝干涉和单缝衍射实验光的干涉与衍射是光学领域中非常重要的现象,它们揭示了光的波动性质。

在干涉实验中,我们会使用双缝干涉装置来观察光的干涉效应;在衍射实验中,我们会使用单缝来观察光的衍射现象。

本文将介绍双缝干涉和单缝衍射实验的原理和实验过程。

一、双缝干涉实验双缝干涉实验是一种经典的光干涉实验。

它的原理是利用两个互相平行且间距很小的缝隙,使光通过后形成干涉图样。

具体的实验装置可以是一条宽度很窄的狭缝,也可以是两个平行分开的狭缝。

下面以光通过两个平行狭缝的情况为例进行介绍。

实验材料和仪器:1. 光源:可以使用激光器、钠灯等作为光源。

2. 双缝装置:由两个平行且间距很小的缝隙组成。

3. 屏幕:用来观察干涉图样的形成。

实验步骤:1. 将光源放置在一定的距离上,使得光线直射到双缝装置上。

2. 调整双缝的间距和角度,使两个狭缝平行且间距相等。

3. 在光源的后方放置一个屏幕,用来观察干涉图样的形成。

4. 调整屏幕与光源的距离,使得光经过双缝后在屏幕上形成明暗交替的干涉条纹。

实验结果和分析:通过实验实际操作,我们可以观察到干涉条纹的形成。

在屏幕上,干涉条纹的亮度呈现周期性的变化,形成明暗相间的条纹。

这种干涉条纹的形成是由于光通过双缝后,不同传播路径的光波相互干涉所致。

当两个光波相位相差为整数倍的情况下,干涉效应最为明显,形成亮区;相位相差为半整数倍时,干涉效应相互抵消,形成暗区。

二、单缝衍射实验单缝衍射实验是另一种经典的光学实验,它用来揭示光的衍射现象。

和双缝干涉实验不同的是,单缝衍射实验只使用一个缝隙来产生衍射效应。

实验材料和仪器:1. 光源:可以使用激光器、钠灯等作为光源。

2. 单缝装置:由一个缝隙组成。

3. 屏幕:用来观察衍射图样的形成。

实验步骤:1. 将光源放置在一定的距离上,使得光线直射到单缝装置上。

2. 调整单缝的宽度和角度,控制缝隙的大小。

3. 在光源的后方放置一个屏幕,用来观察衍射图样的形成。

光的干涉与衍射双缝干涉和单缝衍射实验

光的干涉与衍射双缝干涉和单缝衍射实验

光的干涉与衍射双缝干涉和单缝衍射实验光的干涉与衍射:双缝干涉和单缝衍射实验引言光的干涉与衍射是光的波动性质的经典实验之一,它展示了光的波动性以及光的干涉和衍射现象。

在这篇文章中,我们将重点探讨双缝干涉和单缝衍射这两个重要的实验现象,以及它们的原理和应用。

一、双缝干涉实验1. 实验原理双缝干涉是一种经典的干涉实验,它通过让单色光通过两个紧密排列的狭缝来观察干涉现象。

当光通过双缝时,光波会呈现出波峰和波谷的分布,通过干涉作用,形成一系列明暗相间的干涉条纹。

2. 实验装置双缝干涉实验通常使用一束单色光、一块狭缝板(具有两个狭缝)和一个屏幕来实现。

光源照射到狭缝板上,从狭缝板的两个狭缝处射出的光线会干涉形成干涉条纹,这些条纹最终在屏幕上展现出来。

3. 实验结果与分析双缝干涉实验的结果是在屏幕上观察到一系列明暗相间的干涉条纹。

这些条纹是由于两个缝隙处的光线相遇时,发生干涉现象导致的。

干涉条纹的亮暗程度取决于光线在各个点上的相位差大小。

4. 应用领域双缝干涉实验在物理学和光学领域具有广泛的应用。

它被用于测量光的波长、验证光的干涉理论、研究光的波动性质以及探索波动光学的基本原理。

二、单缝衍射实验1. 实验原理单缝衍射是另一种重要的光学实验,它通过让单色光通过一个狭缝来观察光的衍射现象。

当光通过单缝时,它会在狭缝后方形成射线的扩散图样,这种现象被称为衍射。

2. 实验装置单缝衍射实验通常使用一束单色光、一个狭缝和一个屏幕来实现。

光源照射到狭缝上,通过衍射现象,光线会在屏幕上形成一定的分布图案。

3. 实验结果与分析单缝衍射实验的结果是在屏幕上观察到一定的衍射图样,这取决于光线通过狭缝后在屏幕上的分布情况。

衍射图样通常具有中央亮斑以及一系列衰减的暗纹。

4. 应用领域单缝衍射实验在光学领域有着广泛的应用。

它被用于研究光的衍射现象、验证光的波动理论、测量波长以及了解光的传播行为等。

结论通过双缝干涉和单缝衍射实验,我们可以更好地理解光的波动性质和光的干涉与衍射现象。

光的干涉与衍射双缝与单缝实验

光的干涉与衍射双缝与单缝实验

光的干涉与衍射双缝与单缝实验光的干涉与衍射是光学中重要的现象,通过双缝与单缝实验可以直观地观察到这些现象。

本文将介绍光的干涉与衍射的基本概念和双缝与单缝实验的原理及实验结果。

一、光的干涉与衍射的基本概念1. 光的干涉光的干涉是指两个或多个光波相遇时发生的相互作用,出现明暗相间的干涉条纹。

干涉现象是由于光的波动性而产生的,其中最典型的干涉现象是光的双缝干涉。

2. 光的衍射光的衍射是指光通过一个或多个边缘时发生的偏离直线传播方向的现象。

当光通过一个狭缝或一个孔径时,周围的空间会发生衍射现象。

最典型的衍射现象是光的单缝衍射。

二、双缝实验双缝实验是研究光的干涉现象最简单、最直观的方法之一。

实验装置包括一光源、两个狭缝(双缝)、屏幕以及接收屏,如图所示。

图:双缝实验装置示意图通过这个实验装置,我们可以观察到在接收屏上出现的干涉条纹。

当光通过两个狭缝后,会形成一系列明暗相间的条纹。

这是由于两个狭缝会作为两个光源发出光波,在接收屏上产生干涉。

双缝实验可以用于测定波长、研究光的干涉性质以及探索物质的波动性。

三、单缝实验单缝实验也是一种研究光的衍射现象的实验方法之一。

实验装置包括一光源、一个狭缝(单缝)、屏幕以及接收屏,如图所示。

图:单缝实验装置示意图通过单缝实验装置,我们可以观察到在接收屏上形成的夫琅禾费衍射图样。

单缝衍射和双缝干涉相似,都是由于光的波动性引起的。

不同之处在于,单缝实验只有一个缝隙,因此只有一个光波源产生衍射。

四、实验结果与现象解释通过双缝实验和单缝实验可以观察到不同的干涉和衍射现象。

在双缝实验中,明暗相间的干涉条纹是由于两个狭缝发出的光波在接收屏上相遇,产生干涉。

而在单缝实验中,接收屏上的夫琅禾费衍射图样则是由于光通过狭缝后发生衍射而形成的。

这些干涉和衍射现象的解释可以通过光的波动性理论来说明。

根据光的波动性理论,光可以看作是一种电磁波,具有振幅、波长和频率等特性。

当光波通过双缝或单缝时,会遵循波动传播的规律,产生干涉或衍射现象。

光的干涉与衍射实验双缝干涉与单缝衍射

光的干涉与衍射实验双缝干涉与单缝衍射

光的干涉与衍射实验双缝干涉与单缝衍射光的干涉与衍射实验:双缝干涉与单缝衍射光的干涉与衍射是光学中的重要现象,通过实验可以观察到光波的特性和行为。

本文将介绍两种常见的实验现象:双缝干涉和单缝衍射。

同时,我们也将讨论它们在科学和技术领域中的应用。

双缝干涉是一种光的干涉实验,它展示了两个紧密排列的缝隙对光波的干涉效应。

实验装置由一束单色光照射到一个屏幕上,屏幕上有两个狭缝,称为双缝。

当光通过双缝时,在背后的屏幕上会出现一系列明暗交替的条纹,这被称为干涉条纹。

干涉条纹的形成是由于光波传播过程中的相位差引起的。

根据干涉理论,当两束光波相遇时,它们的相位差将决定干涉效应的结果。

在双缝干涉实验中,当两束光波从两个缝隙中出射并在屏幕上相遇时,它们的相位差会导致一些地方的波峰与波谷相遇,从而增强光的强度;而在其他地方,波峰与波峰或波谷与波谷相遇,则会导致互相抵消,使光的强度减弱甚至完全消失。

这种干涉现象形成了明暗相间的条纹。

与双缝干涉相比,单缝衍射实验中只有一个缝隙。

当光通过单缝时,会发生衍射现象,也就是光波沿着缝隙弯曲并进一步扩散。

在屏幕上观察到的衍射图样表现为中央亮度最高,向两侧逐渐减弱。

这种衍射图样的形成是由于光波通过缝隙之后,会扩散为一系列的圆弧形波前,波前之间的干涉叠加导致形成衍射图样。

双缝干涉和单缝衍射实验的结果都是通过观察干涉条纹和衍射图样来验证光波的波动性质。

这些实验进一步证实了光是一种波动现象,而不仅仅是粒子的表现。

光的干涉与衍射实验不仅仅是理论研究的基础,也在科学和技术领域中有着广泛的应用。

在物理学中,干涉和衍射实验对于研究光的性质和传播行为非常重要。

同时,这些实验也在光学领域中的各个领域中起着重要的作用,比如光学显微镜、激光技术、光纤通信等。

在光学显微镜中,通过使用光的干涉和衍射现象,可以提高显微镜的分辨率和观察的精度。

激光技术中,光的干涉和衍射被广泛用于激光干涉仪和激光衍射仪等设备中,用于精确测量和检测。

光的干涉

光的干涉

激光
人类在实验室里激发出的一种自然界中没有的光 ①频率单一 ②相干性好 ③平行度好(方向性好) 平行度好(方向性好)
激光的特点 激光的应用
④亮度高(能在很小的空间、很短的时间内集中很大的能量) 亮度高(能在很小的空间、很短的时间内集中很大的能量)
①利用激光通过光导纤维实现通讯 唱机、 ③VCD、CD唱机、电脑光驱 、 唱机 ⑤受控核聚变
薄膜干涉
1、薄膜干涉形成原因: 、薄膜干涉形成原因: 竖直放置的肥皂薄膜由于受到重力的作用而下面厚、上面薄, 竖直放置的肥皂薄膜由于受到重力的作用而下面厚、上面薄,因此在 薄膜上不同的地方,来自前后两个面的反射光所走的路程差不同。 薄膜上不同的地方,来自前后两个面的反射光所走的路程差不同。在一些 地方,这两列波叠加后互相加强,出现亮条纹;在另一些地方, 地方,这两列波叠加后互相加强,出现亮条纹;在另一些地方,叠加后互 相减弱,出现暗条纹。故在单色光照射下,就出现了明暗相间的干涉条纹; 相减弱,出现暗条纹。故在单色光照射下,就出现了明暗相间的干涉条纹; 在白光照射下, 在白光照射下,则出现彩色条纹 2、薄膜干涉的应用: 、薄膜干涉的应用: 用来检查各种镜面或其他精密部件的表面是否水平。 ① 用来检查各种镜面或其他精密部件的表面是否水平。 测量精度可达10 测量精度可达 -6 cm 用做光学元件镜头的增透膜(呈淡紫色)。 ② 用做光学元件镜头的增透膜(呈淡紫色)。 当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的1/4时 当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的 时,在薄膜的两个面上反 射的光,路程差恰好等于半个波长,因而互相抵消。 射的光,路程差恰好等于半个波长,因而互相抵消。这就大大减少了光的 反射损失,增强了透射光的强度。 反射损失,增强了透射光的强度。
双缝干涉 光的干涉 薄膜干涉

光的干涉单缝与双缝干涉的条件与规律

光的干涉单缝与双缝干涉的条件与规律

光的干涉单缝与双缝干涉的条件与规律光的干涉是光波通过不同路径到达某一点时相互叠加而产生的现象。

在干涉实验中,单缝干涉和双缝干涉是最基本和常见的两种形式。

本文将详细探讨光的干涉单缝与双缝干涉的条件与规律。

一、光的干涉单缝单缝干涉实验使用一块狭缝来节制光波的传播。

当平行光通过一个狭缝后,光波会发生干涉现象。

以下是光的干涉单缝的条件与规律:1. 条纹间距单缝干涉实验观察到的条纹可以表现为明暗交替的条纹,由于光波的干涉,这些条纹是均匀分布的。

每相邻两个亮条或暗条之间的距离称为条纹间距,通常用符号“d”表示。

条纹间距可以通过以下公式计算得到:d = λL / a其中,λ是入射光的波长,L是狭缝到屏幕的距离,a是狭缝的宽度。

从上述公式可以看出,条纹间距与波长成正比,与狭缝到屏幕的距离和狭缝宽度成反比。

2. 条纹亮度单缝干涉实验中,条纹的亮度与干涉条纹的宽度有关。

干涉条纹的宽度取决于狭缝的宽度和入射光的波长。

当条纹宽度较窄时,条纹较暗。

反之,当条纹宽度较宽时,条纹较亮。

3. 条纹的衍射和干涉性质单缝干涉实验不仅涉及光波的干涉,还与光波的衍射有关。

当光通过一个狭缝时,它会发生衍射,光波沿着各个方向传播。

在屏幕上观察到的干涉条纹,实际上是经过光的干涉和衍射之后的结果。

二、光的干涉双缝双缝干涉实验使用两个平行且相隔一定距离的狭缝来节制光波的传播。

当平行光通过双缝后,光波会发生干涉现象。

以下是光的干涉双缝的条件与规律:1. 暗条纹与亮条纹双缝干涉实验观察到的条纹呈现出明暗交替的条纹,其中暗条纹和亮条纹相间分布。

暗条纹是由两个平行狭缝的干涉造成的,亮条纹则是由两个狭缝和它们各自的衍射造成的。

在屏幕上观察到的条纹为等间距排列,且与单缝干涉的条纹间距公式相同。

2. 条纹的宽度与亮度双缝干涉实验中,条纹宽度和亮度与单缝干涉实验类似,取决于入射光的波长和狭缝的宽度。

较窄的狭缝和短波长光源会产生更亮的条纹,而较宽的狭缝和长波长光源会产生较暗的条纹。

电子的单缝、双缝、三缝和四缝衍射实验。

电子的单缝、双缝、三缝和四缝衍射实验。
如果电子是波包那么由于电子波在介质分界面上的反射和折射电子将被分裂为反射部分和折射部分也就是说从两个方向观察到的只是电子的一部分
§18.5 微观粒子的波粒二象性
光的干涉、 衍射等现象
证实
光的波动性
热辐射、 光电效应 和康普顿 效应等现象
证实
光的粒子性
光具有 波-粒二象性。
问题: 一.微观粒子是否具有波动性?
实验结果表明:电子的行为既不等同于经典粒子, 也不等同于经典波动,它兼有粒子和波动的某些特性, 这就是波粒二象性。
v
E
m
p
二.德布罗意假设—物质波
德布罗意波在光的二象性的启发下,提出了与光 的二象性完全对称的设想,即实物粒子(如电子、 质子等)也具有波-粒二象性的假设。
质量为 的粒子以速度 匀速运动时,具有能量 和动量 ;从波动性方面来看,它具有波长 和频率 , 这 些量之间的关系遵从下述公式:
难以测量 “宏观物体只表现出粒子性”
例题2 试估算热中子的得布罗意波长 (中子的质量 mn=1.67×10-27㎏)。
解 : 热中子是指在室温下(T=300K)与周围处于热平衡的 中子,它的平均动能:
kT J 3
3
2
21.3810 2 3
K 300K
6.21 1021 0.038eV
它的方均根速率:
例题1。 一质量m=0.05㎏的子弹,以速率 300 m s
运动着,其得布罗意波长为多少?
解: 由得布罗意公式得:
4.4 10 m h
6.631034 Js
35
m 0.05kg300ms1
由此可见,对于一般的宏观物体,其物质波波长是很小的
,很难显示波动性。
h极其微小 宏观物体的波长小得实验
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成绩
国际教育学院实验报告
(操作性实验)
课程名称:电磁场与电磁波
实验题目:单缝衍射、双缝干涉实验指导教师:-
班级:- 学号:- 学生姓名:-
一、实验目的和任务
观察单缝衍射的现象。

观察双缝干涉的现象。

二、实验仪器及器件
分度转台1台,喇叭天线1对,三厘米固态信号发生器1台,晶体检波器1个,可变衰减器1个,读数机构1个,微安表1个,单缝板和双缝板各一块。

三、实验内容及原理
1)单缝衍射实验的原理实验的原理见图1: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,此时的衍射角为,其中λ是波长,a是狭缝宽度。

两者取同一单位长度,然后,随着衍射角增大,衍射波宽度又逐渐增大,直至一级极大值,角度为。

2)双缝干涉实验的原理见图2: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,因此在金属板背后面的空间中,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。

为了研究主要是由于来自双缝的两束中央衍射相互干涉的结果,令双缝的缝宽a 接近λ,例如:λ=32 mm,a=40 mm,这时单缝的一级极小接近53∘。

因此,取较大的b则干涉强度受单缝衍射影响大。

干涉加强的角度为, k=1,2,…
干涉减弱的角度为, k=1,2,…
图1 单缝衍射实验图2 双缝衍射实验
四、实验步骤
单缝衍射实验
步骤1:根据图3,连接仪器。

调整单缝衍射板的缝宽。

步骤2:把单缝板放在支座上,应使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻度线相一致,此刻线应与工作平台上的90∘刻度的一对刻线对齐。

步骤3:转动小平台,使固定臂的指针指在小平台的180∘线处,此时小平台的0∘线就是狭缝平面的法线方向。

步骤4:调整信号电平,使活动臂上的微安表示数接近满度。

从衍射角0∘开始,在单缝的两侧,衍射角每改变1∘,读取微安表示数,并记录下来。

步骤5:画出单缝衍射强度与衍射角的关系曲线。

双缝干涉实验
实验步骤与单缝衍射实验的一样,但所用的是双缝板而不是单缝板。

图3 单缝衍射实验的仪器布置
图4 单缝衍射实验实物布置
图5 双缝衍射实验实物布置五、实验测试数据表格记录
表1单缝衍射实验的数据记录表
衍射角φ1 电流Ι衍射角φ2 电流Ι
0 65 0 65
2 60 -2 61
4 57 -4 58
8 53 -8 58
10 55 -10 56
12 60 -12 57
14 56 -14 60
16 50 -16 54
18 54 -18 50
20 53 -20 54
22 56 -22 53
24 54 -24 53
26 50 -26 50
28 52 -28 50
30 52 -30 55
32 56 -32 58
34 54 -34 57
36 50 -36 52
38 46 -38 48
40 43 -40 46
42 40 -42 44
44 37 -44 40
46 32 -46 32
48 24 -48 23
50 15 -50 16
表2双缝干涉实验的数据记录表
衍射角φ1 电流Ι衍射角φ2 电流Ι
0 46.2 0 46.2
2 40 -2 47.7
4 34.
5 -4 46.7
6 32.3 -6 42.2
8 32.2 -8 42.1
10 33.7 -10 36.2
12 34.2 -12 33.5
14 34.2 -14 34.2
16 36.7 -16 37.1
18 39.2 -18 39.5
20 43.2 -20 40.2
22 49.6 -22 40.7
24 51.8 -24 40
26 56.2 -26 41.6
28 56.2 -28 43
30 54.2 -30 47.8
32 50.2 -32 51.2
34 46.3 -34 46.5
36 44.2 -36 41.9
40 46.3 -40 34.4
42 53.3 -42 31.7
44 61.5 -44 36.5
46 68.9 -46 42.5
48 72.5 -48 42.5
50 71.7 -50 42.1
)。

在上述表格1和2中,衍射角φ1单位为度(o),电流Ι的单位为微安(A
六、实验数据分析及处理
将表1和表2的数据绘制成图像,得到如下所示图6图7:
图6单缝衍射实验的数据曲线
在单缝衍射实验中,已知λ=32mm,a=40mm,因此可以得到:
零级极小的衍射角为

一级极大的衍射角为
在图6的左半部,单缝衍射的零级极大在25∘附近;右半部,零级极大在24∘附近。

而50∘以后的数据本次实验未测出,但可以观察到在50∘衍射波的强度有衰减至零的趋势,与理论情况相符。

在没有时间限制的情况下,实验应当尽量多测几组数据。

图7双缝干涉实验的数据曲线
在双缝干涉实验中,已知λ=32mm,a=50mm,b=30mm,则有:
干涉减弱发生的角度为∘
干涉增强发生的角度为∘
图7的左半部,双缝干涉减弱发生在14∘附近,增强发生在28∘附近;
图5的右半部,双缝干涉减弱发生在12∘附近,增强发生在25∘附近。

可见,实际情况与理论基本相近。

而实验数据中极大值和极小值的度数均比理论值稍大一些,其可能原因有以下几点:
1、由于实验对周围环境要就较高,而实验室人太多,导致反射过多,手臂的晃动对度数的大小都有影响,所以很可能对度数造成了误差;
2、由于双缝衔射板的度数不是很精确,调双缝宽度的时候可能造成较大的误差;
3、仪器的喇叭天线有些松动,旋转转动臂时可能因晃动而造成误差。

七、实验结论与感悟(或讨论)
(总结实验;对实验的感受和领悟;以及对实验中某些问题、现象、方法、数据、结果等等内容的讨论。


本实验包括单缝衍射实验和双缝干涉实验,通过这两个实验,我了解了该仪器的原理和构造,学会了运用该仪器。

由于实验数据比较多,读数要耐心专心,而且实验前最好学习有关单缝衍射的相关知识这样才能更好的判断数据的准确度,同时对之后的数据分析也有很大的帮助。

在实验数据处理时,要结合实验原理进行深入理解,并认真分析误差和实验影响因
素。

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