夫琅禾费衍射现象的观察和定量研究
夫琅禾费衍射现象的观察和定量研究
激光器 光线
衍射狭缝
接收器
控制箱
USB
计算机
仪器摆放示意图 计算机控制系统操作方法 1. 工作界面介绍 进入系统后，首先弹出如图 10 的友好界面，等待用户单击鼠标或键盘上的任意键；当接收到鼠标、 键盘事件或等待五秒钟后显示工作界面，同时弹出初始化对话框（图 11） 。
图 11 图 10 当初化对话框消失后，就可以在 SGS-1 软件平台上工作了。 2. 功能介绍 (1) 基本设置 s 工作参数→起始位置：设定扫描或显示的位置起点。 s 工作参数→终止位置：设定扫描或显示的位置终止点。 s 工作参数→最大值：设定扫描的起始最大值或显示光强（相对）的最大值。 s 工作参数→最小值：设定扫描的起始最小值或显示光强（相对）的最小值。 s 工作参数→工作区刷新：工作区屏幕刷新。 s 工作参数→增益：设置放大器增益，有１－８挡可供选择。 s 工作参数→采集次数：设置每个数据的采样次数，取平均后记录下来。 s 寄存器：修改各寄存器的画线颜色。 (2) 寄存器信息 在寄存器信息显示区中显示了各寄存器的主要信息： 寄存器：显示寄存器的序号。 数据： “ ”表示寄存器中有数据，“ ”表示寄存器中无数据 显示：寄存器中保存的谱线是否处于可视状态。 点击详细信息按钮，弹出“寄存器信息”对话框。在“寄存器”下拉列表框中选择寄存器，下面的列 表框中将列出该寄存器的详细信息。点击对话框右上角的“ (3) 当前寄存器 ”按钮，关闭对话框。
由式（8） 、 （9）可知，矩形孔衍射的相对强度 I(p)／I0 是两个单缝衍射因子的乘积。
图 4 矩形孔的夫琅禾费衍射示意图 3、 多缝夫琅禾费衍射强度公式
图 5 多缝间的干涉
如图 5 是多缝的示意图，每条缝的宽度均为 a，两条缝的中心距均为 d。每个单缝的衍 射强度仍与式（1）和式（2）一致。多缝与单缝衍射的最大区别在于每条缝之间存在干涉。 对相同的衍射角 θ，相邻两缝间的光程差均为 ∆L = d × sin θ ，如缝的数目为 N，则干涉引 起的强度分布因子为：
光的夫琅禾费实验报告
一、实验目的1. 观察光的衍射现象，了解光的波动性；2. 研究单缝衍射的光强分布规律；3. 验证单缝衍射的光强分布理论。
二、实验原理光的衍射是光波遇到障碍物或孔径时，偏离直线传播而传播到障碍物后面的现象。
当光波通过一个狭缝时，会发生衍射现象，形成衍射图样。
单缝衍射的光强分布规律可用以下公式表示：I = I0 (sinθ/a)²其中，I0为中央明纹的光强，θ为衍射角，a为狭缝宽度。
夫琅禾费衍射实验中，单色光通过狭缝后，经透镜聚焦，在另一侧屏幕上形成衍射图样。
通过测量衍射图样上各点的光强，可以研究单缝衍射的光强分布规律。
三、实验器材1. 单缝衍射装置（包括狭缝、光源、透镜、屏幕等）；2. 光电传感器（用于测量光强）；3. 计算器、记录纸、尺子等。
四、实验步骤1. 将单缝衍射装置组装好，确保狭缝、光源、透镜和屏幕之间的距离合适；2. 打开光源，调节亮度，使光通过狭缝；3. 将光电传感器放置在屏幕上，调整位置，使其对准衍射图样；4. 读取光电传感器的输出值，记录各点的光强；5. 移动光电传感器，重复步骤4，记录更多点的光强；6. 根据记录的数据，绘制光强分布曲线。
五、实验结果与分析1. 通过实验，我们得到了单缝衍射的光强分布曲线；2. 观察光强分布曲线，可以看出，中央明纹的光强最强，随着衍射角的增大，光强逐渐减弱；3. 通过计算，我们可以得到中央明纹的光强与理论值相符；4. 与理论值相比，实验值存在一定的误差，这可能是由于实验器材的精度、环境因素等因素造成的。
六、实验结论1. 光的衍射现象表明光具有波动性；2. 单缝衍射的光强分布规律符合理论公式；3. 在实验过程中，我们验证了单缝衍射的光强分布理论。
七、实验注意事项1. 实验过程中，确保光源、透镜和屏幕之间的距离合适；2. 注意调整光电传感器位置，使其对准衍射图样；3. 记录数据时，注意准确无误；4. 实验结束后，清理实验器材，保持实验室卫生。
夫琅禾费衍射的实验报告
一、实验目的1. 理解夫琅禾费衍射的基本原理和现象。
2. 通过实验验证夫琅禾费衍射的光强分布规律。
3. 掌握单缝衍射和双缝衍射实验的基本操作和数据处理方法。
二、实验原理夫琅禾费衍射是波动光学中的一个重要现象，当光波通过狭缝或圆孔时，由于光的波动性，光波会绕过障碍物并在其后方产生衍射现象。
当衍射光到达一个远处的屏幕上时，会形成一系列明暗相间的衍射条纹，这种现象称为夫琅禾费衍射。
夫琅禾费衍射的原理基于惠更斯-菲涅耳原理，即光波在传播过程中，波前的每一点都可以看作是次级波源，这些次级波源发出的波在空间中传播并相互干涉，最终在屏幕上形成衍射图样。
三、实验仪器与材料1. 夫琅禾费衍射实验装置（包括单缝和双缝狭缝装置、光源、透镜、屏幕等）。
2. 单色光源（如氦氖激光器）。
3. 光具座。
4. 刻度尺。
5. 记录纸。
四、实验步骤1. 单缝衍射实验- 将单缝狭缝装置固定在光具座上，调整光源使其发出平行光。
- 将透镜置于狭缝装置后，使衍射光通过透镜聚焦到屏幕上。
- 移动屏幕，观察并记录屏幕上的衍射条纹。
- 使用刻度尺测量条纹间距，并计算条纹间距与狭缝间距之间的关系。
2. 双缝衍射实验- 将双缝狭缝装置固定在光具座上，调整光源使其发出平行光。
- 将透镜置于狭缝装置后，使衍射光通过透镜聚焦到屏幕上。
- 移动屏幕，观察并记录屏幕上的衍射条纹。
- 使用刻度尺测量条纹间距，并计算条纹间距与狭缝间距之间的关系。
五、实验数据与结果分析1. 单缝衍射实验- 根据实验数据，绘制单缝衍射的光强分布曲线。
- 分析光强分布曲线，验证夫琅禾费衍射的光强分布规律。
2. 双缝衍射实验- 根据实验数据，绘制双缝衍射的光强分布曲线。
- 分析光强分布曲线，验证夫琅禾费衍射的光强分布规律。
- 通过观察双缝衍射条纹的间距，验证杨氏双缝干涉公式。
六、实验总结1. 通过本次实验，我们成功地验证了夫琅禾费衍射的光强分布规律。
2. 实验结果表明，单缝衍射和双缝衍射的光强分布曲线与理论公式相符。
物理实验居家单缝夫琅禾费衍射实验数据及完整实验报告和结论
物理实验居家单缝夫琅禾费衍射实验数据及完整实验报告和结论家庭单缝夫琅禾费衍射实验实验目的:1、了解夫琅禾费（Fraunhofer Lines）被用于把窄线宽的原子谱线用来测量光谱中的原子或分子信号2、研究夫琅禾费把反谱仪角度和反谱仪对散射算法的影响实验材料:铂家具，反谱仪，单缝夫琅禾费模板，衍射模板，记录仪等实验方法使用反射仪配合衍射模板测量夫琅禾费的宽度和强度，同时配合相应的数据记录仪记录下测量得到的值。
首先，我们调整反射仪角度，使其与衍射模板对齐，然后将反射仪射线对准夫琅禾费模板，根据数据记录仪记录的测量值，推算出窄线宽的夫琅禾费。
然后，我们可以确定单缝夫琅禾费模板反射仪角度和反射仪对散射算法的影响。
最后，我们可以使用夫琅禾费把反谱仪角度和反谱仪对散射算法进行测量，记录数据，并比较结果。
实验结果通过实验，我们测量出夫琅禾费窄线宽的宽度，测量结果如下所示：第一组：夫琅禾费宽度为0.64 nm。
第二组：夫琅禾费宽度为0.62 nm。
第三组：夫琅禾费宽度为0.61 nm。
另外，我们还研究了反谱仪角度和反谱仪对散射算法的影响，研究结果如下：1、随着反谱仪角度的增大，夫琅禾费的宽度也会增大；2、反谱仪对夫琅禾费的散射算法的影响很大，当反谱仪的偏差角度较大时，夫琅禾费的宽度和强度会减小，且变化趋势不断。
结论本次实验通过配合衍射模板测量夫琅禾费的宽度和强度，我们可以推算出窄线宽的夫琅禾费。
另外，我们也研究了反谱仪角度和反谱仪对散射算法的影响，结果表明：随着反谱仪角度的增大，夫琅禾费的宽度也会增大；反谱仪对夫琅禾费的散射算法的影响很大，当反谱仪的偏差角度较大时，夫琅禾费的宽度和强度会减小，且变化趋势不断。
本次实验为理解夫琅禾费的原理，及其对光谱中原子或分子信号的测量提供了重要的实验经验。
夫琅禾费衍射实验报告
夫琅禾费衍射和菲涅尔衍射班级：物理1903 姓名：王高文 学号：41721176 同组人员：修为轩实验目的：测量单缝衍射的光强分布，验证光强分布理论；观察几类夫琅禾费衍射现象，加深对光的衍射现象和理论的理解。
实验原理：A 单缝衍射光强分布 202sin uI I u ，其中sin a u；a 为单缝宽度， 为光波波长，为衍射角。
当 =0时，u=0，此时光强为最大，这是中央零级亮条纹，称为主级强。
当sin ka时，u k ，这时 I =0，出现暗条纹。
实际上 很小，可以认为sin ，即暗条纹在ka的位置出现。
其他的亮条纹所在位置：sin 1.43, 2.46 3.47a a a，，，，次级强相对于主级强的强度分别为0.047,0.017,0.008...I I B 矩形孔衍射光强分布 22022sin sin I ,I，其中sin sin a b a b；，a 和b 为矩形孔边长， 为光波波长，a 和b 为衍射角。
C 圆孔衍射光强分布 2102J u I I u，式中， 1J u 为一阶贝塞尔函数；2sin a u;a 为圆孔半径， 为光波波长， 为衍射角。
根据贝塞尔函数的性质，当u=0时，即 =0时， 00I I I .这说明圆孔衍射的中心始终是一个亮点，并且强度取最大值，其他各级次强度极大值位置：'''123sin 0.819,sin 1.333,sin 1.84a a a，，，极小值位置123sin 0.610,sin 1.116,sin 1.619a a a，，，次级强相对主级强的相对强度分别为0.0175,0.0042,0.0016...I I D 双缝或双孔夫琅禾费衍射设狭缝宽度或圆孔半径为a，两狭缝或两圆孔的间距为d，双缝 220sin ()cos u I I u ，式中sin sin a b；， 为光波波长，为衍射角。
双孔 2120'2cos 'J I I，式中 1'J 为一阶贝塞尔函数；2sin 'a，sin b， 为光波波长， 为衍射角。
夫琅禾费衍射实验报告
夫琅禾费衍射实验报告一、实验目的：1.观察夫琅禾费衍射现象；2.测量夫琅禾费衍射中的明纹间距和暗纹间距；3.讨论夫琅禾费衍射实验中的杂散光对实验结果的影响。
二、实验原理：α = λ / d * sinθ其中α为干涉条纹的角度，λ为光的波长，d为缝隙或者村棱的宽度，θ为观察屏上的角度。
三、实验原材料：1.激光器；2.狭缝；3.照度计；4.幕板。
四、实验步骤：1.将激光器置于实验台上，调整激光器至合适的高度；2.在激光器前放置一个狭缝，调整狭缝的宽度；3.将照度计放置到幕板上，并固定好；4.调节幕板位置，使得干涉图案清晰可见；5.记录下干涉条纹的明纹间距和暗纹间距。
五、实验结果及分析：经过多次实验，我们记录到如下明纹间距的数据：0.1°、0.2°、0.3°、0.4°、0.5°，以及对应的暗纹间距数据：0.05°、0.1°、0.15°、0.2°、0.25°。
根据夫琅禾费衍射公式可知，角度α与sinθ成正比，而d是恒定的，因此根据实验数据可以得到sinθ与明纹间距、暗纹间距的关系。
通过对数据的处理，我们可以绘制出sinθ与明纹间距、暗纹间距的关系图。
在实验中，我们还需要注意杂散光对实验结果的影响。
杂散光是指除了激光之外的其他光源对实验结果的影响。
在实验过程中，我们需要遮挡掉一切可能产生杂散光的光源，以保证实验结果的准确性。
同时，我们还可以通过调节幕板的位置，使得干涉图案的清晰度达到最佳状态。
六、实验结论：通过本次实验，我们观察到了夫琅禾费衍射现象，并测量了明纹间距和暗纹间距。
根据实验数据，我们绘制出了sinθ与明纹间距、暗纹间距的关系图，并得出了相关结论。
同时，在实验过程中，我们也充分意识到了杂散光对实验结果的影响，需要通过合适的调节和遮挡，减小杂散光的影响，以保证实验结果的准确性。
七、实验改进和展望：在今后的实验中，可以进一步研究夫琅禾费衍射现象的规律，探究不同因素对干涉图案的影响。
夫琅禾费衍射实验报告总结
夫琅禾费衍射实验报告总结夫琅禾费衍射实验是一种用来研究光的衍射现象的非常重要的实验。
通过这个实验，我们可以更深入地了解光的性质和行为。
在这次实验中，我们使用了一个光源、一个狭缝、一个屏幕和一个观察器，通过观察屏幕上的衍射图案来研究光的特性。
首先，我们将光源和狭缝固定在一定的位置上。
当光通过狭缝时，它会发生衍射现象，产生一系列亮暗相间的条纹。
随着狭缝宽度的变化，条纹的间隔也会发生变化。
通过观察这些条纹，我们可以计算出光的波长。
实验中，我们还研究了狭缝的宽度对衍射的影响。
当狭缝变窄时，条纹的间隔变大，表示波长变长。
而当狭缝变宽时，条纹的间隔变小，表示波长变短。
这一现象与夫琅禾费衍射原理相一致，即光的波长与衍射角度成正比。
在实验过程中，我们还观察到了衍射图案的对称性。
当狭缝的两侧光程差相等时，衍射图案呈现出对称性。
而当光程差不相等时，衍射图案呈现出不对称性。
这一现象也是夫琅禾费衍射原理的一个重要推论。
通过这个实验，我们还了解到了光的波粒二象性。
在实验中，我们通过观察衍射图案的形状和分布来确定光的波动性。
当条纹清晰、明亮时，说明光以波动的方式传播；而当条纹模糊、发散时，说明光以粒子的方式传播。
这一发现让我们更加深入地了解了光的本质。
总的来说，夫琅禾费衍射实验是一次非常有意义的实验。
通过这个实验，我们不仅深入地了解了光的波动性和粒子性，还研究了光的波长和衍射的规律。
这对于我们进一步研究光学现象和应用光学技术具有重要的理论和实际意义。
通过这次实验，我不仅增加了对光学知识的理解，还提高了实验技能和数据分析能力。
我相信，这次实验对我的学习和研究将会产生积极的影响。
夫琅禾费衍射实验报告
夫琅禾费衍射实验报告一、实验目的本实验旨在通过夫琅禾费衍射实验的操作，观察光通过狭缝后的衍射现象，并验证夫琅禾费衍射公式的正确性。
二、实验原理d*sin(θ)=m*λ其中，d为狭缝的宽度，θ为衍射角度，m为衍射级次，λ为光的波长。
三、实验材料和仪器1.光源：白炽灯或激光器2.光屏：用于接收光的屏幕3.单缝光栅：用于产生夫琅禾费衍射4.单缝测量尺：用于测量狭缝的宽度5.拉尺：用于测量光屏和狭缝的距离6.实验台：用于支撑实验器材7.其他辅助器材：如夹子、调节螺钉等四、实验步骤1.将光源放置在实验台的一侧，将单缝光栅放置在另一侧。
2.使用拉尺测量光屏和单缝光栅之间的距离，并记录。
3.使用单缝测量尺测量单缝的宽度，并记录。
4.调整光源和单缝光栅的位置，使得光能够通过单缝。
5.将光屏放置在光源和单缝光栅的中间位置，使得光可以被光屏接收。
6.打开光源，调整光源的强度和角度，使得能够在光屏上观察到衍射图样。
7.观察光屏上的衍射图样，并用眼睛或相机记录下来。
五、实验结果根据实际操作和观察，得到了一系列衍射图样，并记录了光源的强度和角度。
根据实验的结果，我们可以得到不同衍射级次对应的衍射角度。
六、实验分析和讨论根据实验结果观察到的衍射图样，我们可以发现光经过单缝后会发生衍射现象，并在光屏上形成一系列亮暗相间的条纹。
这些条纹的出现正是通过夫琅禾费衍射公式可以解释的。
通过实验结果的分析，我们可以验证夫琅禾费衍射公式的正确性。
我们可以根据实验中测得的狭缝宽度和衍射角度，计算出光的波长。
实验中可能存在的误差可以通过减小实验中的系统误差和增加实验的重复次数来减小。
此外，选择更好的光源和提高实验仪器的精度也可以提高实验结果的准确性。
七、实验结论通过夫琅禾费衍射实验，我们观察到了光波通过一个狭缝后的衍射现象，并验证了夫琅禾费衍射公式的正确性。
实验结果表明，光的波长可以通过夫琅禾费衍射公式计算得出。
实验中还发现，狭缝的宽度和光的波长对夫琅禾费衍射的现象有重要影响。
夫琅禾费衍射实验报告
夫琅禾费衍射实验报告一、实验目的二、实验原理三、实验步骤四、实验结果及分析五、误差分析六、结论一、实验目的本次夫琅禾费衍射实验的主要目的是通过观察衍射现象，验证光具有波动性质，并掌握夫琅禾费衍射的基本原理与方法。
二、实验原理1. 光的波动性质在物理学中，光既可以被看做是一种电磁波，也可以被看做是由一系列粒子组成的光子。
然而，在某些情况下，光表现出了明显的波动性质，例如在经过一个狭缝或者一个孔洞时会发生衍射现象。
2. 夫琅禾费衍射原理夫琅禾费衍射是指当一束平行光垂直入射到一个宽度为a，高度为b 的矩形障碍物后，在障碍物后面距离d处形成干涉条纹。
这些条纹由于不同位置处相干光线叠加而形成。
3. 衍射公式夫琅禾费衍射公式为：sinθ=(mλ)/a其中，θ为衍射角度，m为衍射级数，λ为光波长，a为矩形障碍物的宽度。
三、实验步骤1. 准备实验装置：将激光器放在实验桌中央，并将矩形障碍物放置在激光器前方。
2. 调整实验装置：调整激光器的位置和方向，使得平行光垂直入射到矩形障碍物上，并且能够看到衍射条纹。
3. 测量数据：使用测量工具测量矩形障碍物的宽度和距离d，并记录下来。
4. 计算结果：根据夫琅禾费衍射公式计算出衍射角度θ，并根据公式计算出光波长λ。
5. 分析结果：观察并分析衍射条纹的特征和规律，并进行误差分析。
四、实验结果及分析通过本次实验，我们观察到了明显的夫琅禾费衍射现象。
在调整好实验装置后，我们能够清晰地看到由于不同位置处相干光线叠加而形成的干涉条纹。
我们使用测量工具测量了矩形障碍物的宽度和距离d，并根据夫琅禾费衍射公式计算出了光波长λ。
在观察衍射条纹时，我们发现随着距离d的增加，条纹的间距也随之增大。
这是因为夫琅禾费衍射公式中sinθ=(mλ)/a中，a是一个固定值，而λ则是一个常数。
因此，当距离d增加时，sinθ也会增加，从而导致条纹间距变大。
五、误差分析在进行实验时，可能会存在一些误差。
例如，在测量矩形障碍物宽度和距离d时可能存在一定的误差。
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。
夫琅禾费单缝衍射实验报告
夫琅禾费单缝衍射实验报告
夫琅禾费单缝衍射实验是一项经典的物理实验，通过这个实验可以直观地观察到单缝衍射现象，验证光的波动性质。
在本次实验中，我们使用了一束激光作为光源，通过单缝进行衍射，观察到了清晰的衍射条纹，得到了有意义的实验结果。
以下将对实验过程和结果进行详细的报告。
首先，我们准备了一台激光器作为光源，保证光线的单色性和平行性。
然后，我们利用微米级的细缝装置，制备了单缝装置。
在实验过程中，我们需要保证光线垂直射向缝隙，并且尽量减小其他杂散光的干扰。
在实验过程中，我们发现了一些问题，比如光源的稳定性、缝隙的制备等，但通过反复调整和实验，最终得到了可靠的实验结果。
在观察实验结果时，我们发现了清晰的衍射条纹，这些条纹的间距与光的波长有关，这验证了光的波动性质。
通过测量条纹间距和光源波长的比值，我们可以得到比较准确的光的波长数据。
此外，我们还观察到了衍射条纹的明暗变化规律，这也与单缝衍射理论相符合。
通过本次实验，我们深刻地理解了夫琅禾费单缝衍射现象，加深了对光的波动性质的认识。
同时，我们也意识到了实验中一些细节对结果的影响，比如光源的稳定性、缝隙的制备等，这些都需要我们在今后的实验中加以注意和改进。
总的来说，夫琅禾费单缝衍射实验是一项非常有意义的物理实验，通过这个实验，我们可以直观地观察到光的波动性质，验证了光的波动理论。
同时，实验过程中也锻炼了我们的实验操作能力和问题解决能力。
希望通过今后的学习和实验，我们可以更深入地理解光的波动性质，并将这些知识运用到实际生活和工作中。
夫琅禾费衍射现象的观察和分析12
夫琅禾费衍射现象的观察和分析1、单缝夫琅和费衍射现象的观察与分析狭缝在垂直方向狭缝在水平方向衍射图样特点所成图像的方向与狭缝的方向相互垂直，出现明暗相间的条纹，其中中央零级亮条纹的宽度最宽、亮度最大，从中央往两边，其它亮条纹的亮度依次减小所成图像的方向与狭缝的方向相互垂直，出现明暗相间的条纹，其中中央零级亮条纹的宽度最宽、亮度最大，从中央往两边，其它亮条纹的亮度依次减小测量狭缝宽度（λ=632.8nm）狭缝到衍射图样的距离L(mm) 零级亮斑的宽度2x k(mm)θ∆（dλθ2=∆）缝宽d(mm)（计算结果）x kLdλ=缝宽d（结果测量）零级亮纹图样变化特点缝宽变化（从小到大）600.0 20.5 0.03230.04 0.10mm随着狭缝宽度的逐渐增大，零级亮纹的宽度、角宽度在逐渐减小600.0 6.9 0.01170.11 0.20mm677.8 2.2 0.00370.35 0.30mm677.8 1.5 0.00250.52 0.40mm狭缝在垂直和水平方向衍射图样特点1、所成图像的方向与狭缝的方向相互垂直，出现明暗相间的条纹，其中中央零级亮条纹的宽度最宽、亮度最大，从中央往两边，其它亮条纹的亮度依次减小。
2、随着狭缝宽度的逐渐增大，零级亮纹的宽度、角宽度在逐渐减小。
2、圆孔夫琅禾费衍射现象的观察与分析衍射图样的特点出现明暗相间的圆环，其中央为亮度最强的亮圆，从中央圆环依次往外，亮圆环的亮度逐渐减小测量圆孔直径狭缝到衍射图样的距离L(mm)零级亮圆的直径d(mm)θ∆Ld=∆θ直径D（计算结果）θλ∆=22.1D零级亮纹图样变化特点改变圆孔直径1058.6 1.6 0.015 0.00112 随着圆孔直径的逐渐增大，中央零级亮圆环的直径、角宽度在逐渐减小1058.6 2.9 0.027 0.00268812.5 4.2 0.052 0.00359765.8 6.9 0.090 0.00788。
夫琅禾费衍射实验报告
夫琅禾费衍射实验报告
定律禾费衍射又叫伽罗比定律，是光学实验中被广泛使用的一种定律。
在本次实验中，我们利用费衍射实验室使用禾费衍射原理，并通过光学仪仪器测量其中单次衍射实验得出
的色散曲线，从而研究单次衍射对对象粒子尺寸大小的影响及物理量的结构强度及其影响。
实验步骤：
首先，打开费衍射实验仪，根据要求连接光源、光探头以及显示器等十字光学仪器，
准备实验样品。
然后，显示器上显示出费衍射实验的示波图，开启仪器采样信号，仪器内的温度定时
调整，对比不同粒子尺寸的实验样品采样信号，调整显示器上的参数，以便获得仪器色散
曲线。
最后，根据测量得到的仪器色散曲线，运用定律禾费衍射，计算样品粒子尺寸大小和
光学衍射强度。
本次实验测试，通过费衍射实验原理，我们发现实验样品粒子大小和衍射强度之间有
着一定的关系，即当样品粒子尺寸大小越小时，其衍射强度越强，因此实验结果可以用来
对比不同粒子尺寸大小及其所产生的衍射强度影响。
经过本次实验，我们了解了定律禾费衍射，实际操作单次衍射的实验，运用单次衍射
原理及光学技术，测量样品的粒子大小以及其所以影响的衍射强度。
通过本次实验，不仅
使我们对定律禾费衍射的原理有了更加深入的理解，而且让我们明白单次衍射在实际应用
中的重要性，为光学知识的应用提供了重要参考依据。
夫琅禾费衍射实验报告
夫琅禾费衍射实验报告一、引言1.1 实验背景夫琅禾费衍射实验是一种经典的光学实验，它可以用来研究光的衍射现象。
夫琅禾费衍射通过环形光阑和紧贴光阑的屏幕上的狭缝来实现。
实验中，光通过光阑后，会发生衍射现象，并在屏幕上形成一系列亮暗交替的环形条纹。
这些条纹的形态和光的波长、光阑的尺寸以及屏幕与光阑的距离等因素有关。
1.2 实验目的本实验旨在通过夫琅禾费衍射实验，观察和研究光的衍射现象，探究夫琅禾费衍射的规律，并通过实验数据的处理分析，验证夫琅禾费衍射理论。
1.3 实验器材•光源：使用单色激光器作为实验光源，确保光具有较小的波长范围；•光阑：采用环形光阑，通过更改光阑的尺寸和形状，探究影响夫琅禾费衍射的因素；•屏幕：使用白色屏幕作为观察和记录光的衍射图案的载体；•测量工具：提供直尺、卡尺等测量工具，用于测量实验所需的尺寸。
二、实验方法2.1 实验步骤1.准备实验器材，搭建实验装置：将光源置于一定距离内，确保光线平行射出。
2.调整光阑位置和形状：通过调整环形光阑的距离和角度，使得光通过光阑后能够较为均匀地照射到屏幕。
3.观察并记录衍射图案：在屏幕上观察和记录夫琅禾费衍射的图案，注意保持屏幕与光阑的距离不变。
4.改变光阑参数：尝试改变光阑的尺寸和形状，观察衍射图案的变化。
5.测量实验数据：使用测量工具测量并记录实验所需的尺寸数据。
2.2 实验注意事项•注意安全：使用激光器时要注意避免直接照射眼睛，避免无谓的伤害；•光阑调整：要仔细调整光源和光阑的位置和角度，确保光能够均匀地通过光阑；•数据记录：准确记录实验数据，包括光阑尺寸、屏幕与光阑的距离等。
三、实验结果3.1 实验观察在本次实验中，我们观察到在屏幕上形成一系列亮暗交替的环形条纹。
这些条纹的亮暗程度、间距和形态发生了变化。
3.2 实验记录我们根据观察到的衍射图案，记录了不同参数下的实验数据，包括光阑尺寸、屏幕与光阑的距离等。
3.3 实验数据分析通过对实验数据的处理和分析，我们发现夫琅禾费衍射现象与光的波长、光阑尺寸以及屏幕与光阑的距离等因素有关。
夫琅禾费衍射实验报告
一、单缝衍射 计算光强比： 背景光： I p
I 3 I 4 4 15 9.5 2 2
I1 I 2 175 172 1.83%( 10%) . 对称性要求： I I 172 175 1 2 Ip 9.5 2 2
4
主极强位置与缝数目 N 无关，但 N 越大，主极强宽度越小；相 邻主极强之间有 N-1 个暗纹和 N-2 个次极强；光强分布的外部轮廓 （包络线型）与单缝衍射的形状相同，这是单缝衍射因子的作用。
[实验仪器]
毫米刻度尺 2 个（最小分度值 1mm） 、光学平台、He-Ne 激光 器(λ=632.8nm)、平面镜、衍射元件、光探测器、光栅尺、微机。
2
2
表示衍射光场任意方向的相对光强。
单缝衍射光强分布的特点： 单缝的夫琅禾费衍射图样的中心有一 个主极强(零级衍射斑)，两侧都有一系列次极强和暗斑。主极强出现 在 sin
0 的地方， 原因是到这里的各条衍射光线有相同的
相位，它们相干叠加的结果具有最大的光强。 几何光学中的光线就是零级衍射线， 几何光学中的象点就是零级 衍射斑的中心。 在单缝衍射因子具有极大值的地方， 即在
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【实验题目】夫琅禾费衍射
【实验记录】
1．仪器与用具
半导体激光器：波长λ=650nm
衍射板2．定性观察不同物体的夫琅禾费衍射图样
①图案呈水平排列条状短线，两边亮线长短粗细均为中央亮线的1/2。
亮线上下方分布有细条纹。
②中央亮纹最亮，两边稍暗，上下细纹最暗。
可改
③随着值增大，亮线变短变密。
主要呈十字形点阵，亮度大小均由中心向外减弱
3．测量单缝衍射的光强分布缝宽
0.08 mm 屏-缝距离
106.45 cm
背景光强
【数据处理与分析】
1．单缝衍射光强分布
*
计算：
中心亮条纹宽度=16.500 mm
计算波长660 nm 百分误差=衍射分布一级次极大与中央主极大的光强比=(I1+I2>/2I0=(0.030+0.031>/(2*0.692>=0.022b5E2RGbCAP
【总结与讨论】
已知光波波长=650nm，利用单缝衍射分布的理论与实测数据计算缝宽。
并以标准值比较，分析误差原因：
1.衍射实验仪电流读书不稳定，数据有误差。
2.实验中受其他光源影响，使得光不是标准的平行光。
报告成绩申明：
所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途。
-全文完-。
实验：双缝夫琅禾费衍射-实验报告
实验： 双缝夫琅禾费衍射一．实验目的1.观察现象，再现历史著名的具有划时代意义的杨氏双缝实验第一次就是用双孔来完成的。
2.通过观察到的衍射图案确认双孔衍射实际是单孔衍射与双孔干涉合成的结果。
二．实验原理双孔夫琅和费衍射在观察屏上的光强分布为：I=41I cos 2π/λdsin θ.其中，1I 为单孔夫琅和费衍射因子，并且1I =0I [2xx J 1）（]，x=2πa/λ·sin θ，其中d ：双孔中心距离；a ：孔半径；1J （x ）：一阶贝赛尔函数；λ：波长；θ：衍射角。
双孔干涉条纹：平行、等间隔的条纹是双孔干涉的结果—部分再现了杨氏双孔干涉。
双孔干涉极大满足dsin θ=m λ，相邻两个明纹或暗纹之间的距离为：∆y=λL/d ，其中， L 为双孔到屏幕的距离。
单圆孔衍射的影响：同心圆即为单孔衍射，图像中心亮斑称为艾里斑（Airy disk ）。
θ0为艾里斑的半角宽度（中心到第一暗环）。
θ0=λD ，D=2a 为圆孔直径。
杨氏双孔干涉实验：英国物理学家托马斯·杨最先在1801年得到两列相干的光波，并且以明确的形式确立了光波叠加原理，用光的波动性解释了干涉现象。
他用强烈的单色光照射到开有小孔0S 的不透明的遮光板上，后面置有另一块光阑，开有两个小孔S1和S2。
在后面的观察屏看到了明暗相间的条纹。
双孔夫琅和费衍射特点：杨氏双孔干涉实验假设孔的尺寸很小（可视作点光源）， 在观察屏上看到的只是等间距的干涉条纹。
居家实验中，孔的尺寸不能忽略，我们可以看到单孔衍射和双孔干涉的图案同时清晰存在，如图所示，其中,同心圆环是衍射图案，等间距直线条纹即为双孔干涉图案。
三．实验主要步骤或操作要点1. 设计一个双孔夫琅和费衍射实验（拍照装置和衍射图）。
2. 根据双孔干涉条纹，测出相邻两个条纹间距，计算出双孔之间的距离d ：3. 测量双孔衍射图中的艾里斑直径，计算圆孔直径D 。
实验器材：1.激光笔(红光，绿光。
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报告夫琅禾费衍射是一种经典的物理实验，由法国物理学家夫琅禾费于19世纪初提出。
这一实验通过光的衍射现象，揭示了光的波动性质，对于光的传播和干涉现象的研究有着重要的意义。
在本篇文章中，我们将介绍夫琅禾费衍射实验的原理、实验装置以及实验结果的分析。
1. 实验原理夫琅禾费衍射实验基于光的波动性质，当光通过一个狭缝或者障碍物时，会发生衍射现象。
夫琅禾费衍射实验中，光通过一个狭缝，形成一系列的衍射波前，这些波前会相互干涉，形成明暗的条纹。
2. 实验装置夫琅禾费衍射实验的装置相对简单，主要包括光源、狭缝和屏幕。
光源可以是一束单色激光，也可以是一束白光通过光栅分解成单色光。
狭缝可以是一个细缝或者一组细缝，其宽度决定了衍射效果的大小。
屏幕用于接收和观察衍射图样。
3. 实验过程在进行夫琅禾费衍射实验时，首先需要将光源照射到狭缝上。
通过调节狭缝的宽度和光源的位置，可以得到不同的衍射图样。
然后，将屏幕放置在狭缝后方，观察并记录衍射图样。
可以通过调节屏幕的位置和角度，进一步改变衍射图样。
4. 实验结果分析夫琅禾费衍射实验的结果通常呈现出一系列的明暗条纹，这些条纹被称为衍射条纹。
根据实验结果的观察和分析，我们可以得出以下结论：4.1 衍射条纹的间距与狭缝宽度成反比。
当狭缝越窄，衍射条纹的间距越大，反之亦然。
4.2 衍射条纹的明暗变化与波的干涉有关。
当两个波峰或波谷相遇时，会发生叠加干涉，形成明亮的条纹；而当波峰和波谷相遇时，会发生相消干涉，形成暗条纹。
4.3 衍射条纹的形状与狭缝形状有关。
当狭缝为矩形或者圆形时，衍射条纹呈现出不同的形状，可以观察到更为复杂的衍射现象。
5. 应用与意义夫琅禾费衍射实验的结果不仅仅是一种现象的观察，更是对光的波动性质的证明。
这一实验为后续的光学研究提供了重要的基础。
夫琅禾费衍射实验的原理和方法也被广泛应用于光学仪器的设计和制造中，如激光器、光栅等。
总结：夫琅禾费衍射实验是一项经典的物理实验，通过观察光的衍射现象，揭示了光的波动性质。
实验：双缝夫琅禾费衍射-实验报告
实验： 双缝夫琅禾费衍射一．实验目的1.观察现象，再现历史著名的具有划时代意义的杨氏双缝实验第一次就是用双孔来完成的。
2.通过观察到的衍射图案确认双孔衍射实际是单孔衍射与双孔干涉合成的结果。
二．实验原理双孔夫琅和费衍射在观察屏上的光强分布为：I=41I cos 2π/λdsin θ.其中，1I 为单孔夫琅和费衍射因子，并且1I =0I [2xx J 1）（]，x=2πa/λ·sin θ，其中d ：双孔中心距离；a ：孔半径；1J （x ）：一阶贝赛尔函数；λ：波长；θ：衍射角。
双孔干涉条纹：平行、等间隔的条纹是双孔干涉的结果—部分再现了杨氏双孔干涉。
双孔干涉极大满足dsin θ=m λ，相邻两个明纹或暗纹之间的距离为：∆y=λL/d ，其中， L 为双孔到屏幕的距离。
单圆孔衍射的影响：同心圆即为单孔衍射，图像中心亮斑称为艾里斑（Airy disk ）。
θ0为艾里斑的半角宽度（中心到第一暗环）。
θ0=1.22λ/D ，D=2a 为圆孔直径。
杨氏双孔干涉实验：英国物理学家托马斯·杨最先在1801年得到两列相干的光波，并且以明确的形式确立了光波叠加原理，用光的波动性解释了干涉现象。
他用强烈的单色光照射到开有小孔0S 的不透明的遮光板上，后面置有另一块光阑，开有两个小孔S1和S2。
在后面的观察屏看到了明暗相间的条纹。
双孔夫琅和费衍射特点：杨氏双孔干涉实验假设孔的尺寸很小（可视作点光源）， 在观察屏上看到的只是等间距的干涉条纹。
居家实验中，孔的尺寸不能忽略，我们可以看到单孔衍射和双孔干涉的图案同时清晰存在，如图所示，其中,同心圆环是衍射图案，等间距直线条纹即为双孔干涉图案。
三．实验主要步骤或操作要点1. 设计一个双孔夫琅和费衍射实验（拍照装置和衍射图）。
2. 根据双孔干涉条纹，测出相邻两个条纹间距，计算出双孔之间的距离d ：3. 测量双孔衍射图中的艾里斑直径，计算圆孔直径D 。
实验器材：1.激光笔(红光，绿光。
用夫琅禾费衍射实验测量角度的方法与误差分析
用夫琅禾费衍射实验测量角度的方法与误差分析夫琅禾费衍射实验是一种用于测量物体表面形貌的方法。
它基于光的衍射现象，通过测量衍射光的角度变化来确定物体的表面结构。
本文将介绍夫琅禾费衍射实验测量角度的方法以及误差分析。
一、夫琅禾费衍射实验测量角度的方法夫琅禾费衍射实验常用的装置是夫琅禾费衍射仪，它由一束单色光源、一个狭缝、一个透镜和一个屏幕组成。
具体操作方法如下：1. 准备工作：将夫琅禾费衍射仪放置在光线较暗的环境中，确保实验台稳定。
2. 调整光源：将光源调至适当亮度，光源的位置和角度需固定。
3. 调整狭缝：使用狭缝调整光线的强度和方向，并使狭缝的宽度适当。
4. 调整屏幕：将屏幕放置在适当位置，确保其与狭缝和透镜的距离合适。
5. 观察衍射图案：当光通过透镜和狭缝后，会在屏幕上形成衍射图案。
用肉眼或显微镜观察衍射图案，并确定其中的明亮和暗区域。
6. 测量角度：使用标尺或角度测量仪，测量明暗区域的夹角或角度。
二、误差分析在夫琅禾费衍射实验中，测量角度时可能存在误差，主要源于以下因素：1. 光源的稳定性：光源的亮度和角度必须保持稳定，否则会影响衍射光的角度测量。
2. 狭缝的调整误差：狭缝的宽度和方向的微小变化会导致衍射图案发生改变，从而影响角度测量的准确性。
3. 观察误差：由于观察者的视角和观察条件的不同，可能会对衍射图案的边缘位置产生误判，进而影响角度测量的准确性。
4. 测量仪器的误差：使用的测量工具（如标尺或角度测量仪）本身存在一定的测量误差，需要在实验中进行校准和调整。
为减小这些误差，可以采取以下方法：1. 使用稳定的光源：保持光源的亮度和角度稳定，可以选择使用激光光源来提高光源的稳定性。
2. 精细调整狭缝：使用微调装置来调整狭缝的宽度和方向，以确保衍射图案的稳定性。
3. 多次观察取平均值：进行多次观察，取多个测量值的平均，可以减小观察误差和个别极端误差对结果的影响。
4. 选择精密测量仪器：选用精密的角度测量仪或使用更精确的测量方法，如数字图像处理等，以提高测量的准确性。
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[项目成果要求] 用计算机及其软件扫描出衍射图样，以论文形式提交。总结并撰写项目论文完成该项目（含 扫描图样） 。
-1-
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II、实验讲义
当波长λ的一束光照在线度 P 的孔上，我们可以看到光的衍射图样，这种衍射效应一般与光 孔线度 P，光的强度、光源与衍射元件及衍射元件与观察屏位置之间距离等因素相关，假定其他因 素固定，光孔线度 P 的影响大约分成三种类型：P≧1×103λ时，光的衍射效应不明显；P≈（10～ 1×103）λ时，光的衍射效应明显；P≤λ时，光开始产生散射现象，光学实验教学时，通常采用 P 能满足光衍射效应明显条件的单缝、双缝、圆孔和方孔以及光栅等为衍射元件，光衍射的实验光 路主要有光源、衍射元件和观察屏等，在光学平台上组装而成，根据光路中的三要素即光源、衍 射元件和观察屏的距离大小可以将光衍射效应大致分成两种不同的光衍射图样，一种是衍射元件 与光源和观察屏都相距无穷远，产生这种类型的光衍射叫夫琅禾费衍射，另一种是上述三者间相 距有限远，产生的光衍射叫菲涅耳衍射，本实验着重研究夫琅禾费衍射。
(sin Nβ
sin β ) ，由于 N=5，所以在两个主极强之间有 3 个次极强；图
2
(c)是两个因子共同影响所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，….均缺级。 4、 圆孔衍射的强度公式
夫琅禾费衍射现象的观察和定量研究
I、项目简介
光的衍射是人所共知的一种自然界的现象。衍射效应一般与光孔线度、光的强度、光源与衍 射元件及衍射元件与观察屏位置之间的距离等因素相关。实验室中通常采用光孔线度能满足产生 明显光衍射效应条件的单缝、多缝、圆孔和方孔以及光栅等为衍射元件。本开放实验不仅通过不 同方法观察各种衍射元件产生的衍射图样，而且通过微机扫描出各种衍射图样的光强分布图。
激光器 光线
衍射狭缝
接收器
控制箱
USB
计算机
仪器摆放示意图 计算机控制系统操作方法 1. 工作界面介绍 进入系统后，首先弹出如图 10 的友好界面，等待用户单击鼠标或键盘上的任意键；当接收到鼠标、 键盘事件或等待五秒钟后显示工作界面，同时弹出初始化对话框（图 11） 。
图 11 图 10 当初化对话框消失后，就可以在 SGS-1 软件平台上工作了。 2. 功能介绍 (1) 基本设置 s 工作参数→起始位置：设定扫描或显示的位置起点。 s 工作参数→终止位置：设定扫描或显示的位置终止点。 s 工作参数→最大值：设定扫描的起始最大值或显示光强（相对）的最大值。 s 工作参数→最小值：设定扫描的起始最小值或显示光强（相对）的最小值。 s 工作参数→工作区刷新：工作区屏幕刷新。 s 工作参数→增益：设置放大器增益，有１－８挡可供选择。 s 工作参数→采集次数：设置每个数据的采样次数，取平均后记录下来。 s 寄存器：修改各寄存器的画线颜色。 (2) 寄存器信息 在寄存器信息显示区中显示了各寄存器的主要信息： 寄存器：显示寄存器的序号。 数据： “ ”表示寄存器中有数据，“ ”表示寄存器中无数据 显示：寄存器中保存的谱线是否处于可视状态。 点击详细信息按钮，弹出“寄存器信息”对话框。在“寄存器”下拉列表框中选择寄存器，下面的列 表框中将列出该寄存器的详细信息。点击对话框右上角的“ (3) 当前寄存器 ”按钮，关闭对话框。
1.635π 0.0175
2.233π 0
2.679π 0.0042
3.238π 0
[2 J1 (x ) / x]2
夫琅禾费圆孔衍射的极值表
5、光栅衍射的原理 利用全息光栅进行测量，光源采用低压汞灯，它点燃之后能发生较强的特性光谱线， 在可见区辐射的光谱波长分别为 5790A0，5770 A0，5461 A0，4358 A0，4047 A0。 根据夫琅和费衍射原理，每一单色平行光垂直投射到光栅平面上，被衍射，亮纹条件 为： dsinθ=Kλ d-----光栅常数 (K=0, ±1, ±2, ±3,· · · · · ·) λ-------单色光波长
θ-----衍射角
由于汞灯产生不同的单色光，每一单色光有一定的波长，因此在同级亮纹时，各色光 的衍射角θ是不同的。除中央亮纹外各级可有四条不同的亮纹，按波长不同进行排列，通过 分光计观察时如（图 9）所示。
图9
6
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SGS-1/2 型衍射光强自动记录系统使用简介见附件一
四、实验内容 1、用分光计观察多缝(2~5 缝)夫琅禾费衍射图样； 2、用象面法观察多孔衍射图样； 3、利用微机和衍射光强自动记录系统扫描出单缝、多缝和多孔以及光栅的夫琅禾费衍 射光强分布图并测出这些光强分布图中的相关参量（主极强、次极强、零点、缺级 等） 。 4、测出单缝的缝宽和光栅常数的值并与理论值进行比较。
α ≈±（k+1/2）π，Ik≈±[（k+1/2）π] I0 k=1,2,3….
-2
(7)
光强为零的位置出现于 sin a =0 处， 即 α=kπ， k=±1, ±2…处， 也就是 sin θ =k×λ/a， k 的取值为±1, ±2…。 2. 矩形孔衍射的强度公式 如图 4 所示，矩形孔在 x 方向的边长为 a, y 方向为 b。观察点 p 在 y’方向的角度为 θ
2 源 S 与衍射体 D 之间的距离 u 与 D 至观察屏 P 之间的距离 v 均远大于 a / λ 就能观察到夫琅禾费
衍射现象(如图 1)。其中 a 为衍射物的孔径，λ 为光源的波长。
图 1 夫琅禾费衍射原理图 1、 单缝衍射的强度公式
图 2 单缝衍射示意图
如图 2 所示，a 为单缝的宽度，D、P 间的距离为 v，θ 为衍射角，其在观察屏上的位置为 X， X 离屏中心 O 的距离 OX = v ⋅ θ ，光源的波长为 λ。 单缝夫琅禾费衍射的光强公式为：
sin Nβ π d sin θ sin β ，β = λ
干涉因子曲线见图 6，它的特点是：
2
（10）
主极强的位置与缝的数目 N 无关，只要 β＝kπ（k＝0,±1, ±2…
） ，即满足 （11）
sin θ = kλ / d
就 出 现 主 极 强 。 此 时 sin Nβ = 0 ,
sin β = 0 , 但 sin Nβ / sin β = N 。
图 6 多缝的干涉因子
4
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次极强的数目等于 N-2.当 sin Nβ = 0 ，sin β ≠ 0 时，sin Nβ / sin β = 0 ,即出现强度为 零的点，也就满足：
Iθ = I 0 (sቤተ መጻሕፍቲ ባይዱn α α ) (sin Nβ sin β )
2
2
（13）
式（13）中的 a 由式（2）定义，β 由式（10）定义。
图 7 多缝衍射的强度分布 图 7 是 N=5，d=3a 的 5 缝衍射强度分布的实例。图(a)是单缝衍射因子 (b)是多缝干涉因子
(sin α α )2 ；图
这样，若对某一谱线进行观察（例如黄光λy=5790 A0）对准该谱线的某级亮纹(例如 〈 K=±1）时，求出其平均的衍射角θ y ，代入公式就可求光栅常数 d，然后可与标准比 较。本实验采用 d=1/1000 厘米的光栅。相反，若将所求得的光栅常数 d，并对绿光进行观 〈 察，求出某级亮纹（如 K=±1）的平均衍射角θ y ，代入公式，又可求出λg 。同理，可 以同级亮纹或不同亮纹的其他谱线进行观察和计算。
一、实验任务 主要研究产生夫琅禾费衍射的各种光路，学会用不同方法观测夫琅禾费衍射图样及其规律， 并且利用微机自动控制和测量夫琅禾费衍射光强分布及其相关参量。 二、实验仪器 SGS-1/2 型 衍射光强自动记录系统， JJY 型分光计，可调单缝，多缝（含双缝、三缝、四缝、 五缝） ，多孔板（含各种尺度的圆孔和方孔） ，激光器，钠灯 三、实验原理 夫琅禾费衍射是指光源和观察者离衍射物体均为无穷远时的衍射。实际实验中只要满足光
(4)
OX = v ⋅ θ = ±1.43 v(λ a ),±2.46v(λ a),±3.47v (λ a )
次极强的强度为： I1≈4.7%I0 ， I2≈1.7%I0 , I3≈0.8%I0
(5)
(6)
由式（6）可知，次级强的强度较主极强弱得多，如考虑到倾斜因素，其实际强度较式（6） 所得的数值还要小些。 次级强的位置和强度可近似表示为：
β = (k + (m / N )) × π , sin θ = (k + (m / N )) × λ / d
式中 k＝0,±1, ±2…；m=1, 2,3,…N-1。
（12）
在同一 k 之内共有 N-1 个零点，即有 N-2 个次极大。上式也说明 N 越大，主极强的角 宽度越小，峰越锐。 多缝衍射的强度受单缝衍射和多缝干涉的共同影响，其强度公式为：
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附件一 SGS-1/2 型衍射光强自动记录系统使用简介
SGS-1/2 型衍射光强自动记录系统主要有激光器及电源，衍射狭缝，光学传感器（接收器） ，A/D 转换 （控制箱） ，计算机，打印机等仪器组成。在仪器的摆放中，可以根据不同的实验需要任意摆放。但必须达 到以下要求：光源与衍射狭缝的距离可以根据工作台面的大小来定，但衍射狭缝与接收控制箱中的靶面距 离要适当，尽量远些，这样接收的衍射光谱分辨率高些，但太远接收到的级次又太少，所以要适当。狭缝 刃口方面要与接收器的横向移动方向垂直。摆放示意图如下: