电磁波的单缝衍射实验
电磁波的衍射与干涉现象实验研究
电磁波的衍射与干涉现象实验研究标题：电磁波的衍射与干涉现象实验研究引言：电磁波是一种无处不在的物理现象，在我们的日常生活中发挥着重要的作用。
电磁波不仅具有传播能量的功能，还展现了一系列精彩绝伦的波动性质，包括衍射与干涉。
本文将针对电磁波的衍射与干涉现象进行实验研究，深入探索其原理与应用。
一、衍射现象实验研究：衍射是电磁波传播过程中，当波遇到绕过或穿过不同形状的障碍物时，波的方向发生改变的现象。
我们通过以下实验来研究衍射现象：实验一：单缝衍射在实验室中，我们设立了一个光源和一个细缝，利用光源发出的单色光通过细缝，然后经过一个屏幕。
当细缝的宽度和光的波长趋近于相等时，我们可以观察到在屏幕上形成一个中央亮度高、两侧逐渐暗淡的条纹。
这种现象就是单缝衍射，是由光波传播的波动性质所决定。
实验二：双缝衍射类似于实验一，我们将两个细缝平行设置，并固定在一个屏幕上。
当单色光通过两个细缝时，我们可以看到在屏幕上形成一系列明暗交替的条纹，即干涉条纹。
这是由于光波经过两个细缝后，不同的波峰和波谷叠加，相长干涉和相消干涉产生的结果。
二、干涉现象实验研究：干涉是波动现象中一种令人着迷的现象，它发生在两个或多个波相遇时。
下面我们将通过实验来研究干涉现象：实验三：透射光的干涉我们将一束单色光通过一个玻璃片，其中一部分光通过透射形成透射光，另一部分光发生反射。
当透射光遇到一面反射板时，透射光的一部分经过反射后与原始光相遇形成干涉。
我们可以观察到屏幕上出现一系列明暗相间的条纹，这是干涉现象的产生。
实验四：反射光的干涉与实验三相似，我们将一束单色光通过一个玻璃片，其中一部分光通过反射形成反射光，另一部分光发生透射。
当反射光遇到一面反射板时，反射光的一部分经过反射后与原始光相遇形成干涉。
同样，我们可以观察到在屏幕上出现一系列明暗相间的条纹。
结论：通过以上实验研究，我们深入了解了电磁波的衍射与干涉现象。
衍射与干涉不仅是电磁波传播过程中的重要现象，还被广泛应用于光学、声学、电磁场理论等领域。
电磁波的单缝衍射实验、双缝干涉实验
课程名称：电磁场与电磁波实验题目：单缝衍射实验、双缝干涉实验一、实验目的和任务1.研究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。
在缝后面出现的衍射波强度不是均匀的，中央最强；2.研究当一平面波垂直入射到一金属板的两条狭线上，则每一条狭缝就是次级波波源。
由两缝发出的次级波是相干波，因此在金属板的背后面空间中，将产生干涉现象。
二、实验仪器及器件表2.1 实验仪器列表三、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φ=sin−1(λ/a)，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φ=sin−1[(3⁄2)(λ/a)]。
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φ=sin−1(k⋅λa+b), k=1,2,…干涉减弱的角度为φ=sin−1(2k+12⋅λa+b), 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。
电磁场与电磁波单缝衍射实验报告
电磁场与电磁波单缝衍射实验报告单缝衍射实验报告学院: 电子工程学院班级:组员:撰写人:一、【实验目的】掌握电磁波的单缝衍射时衍射角对衍射波强度的影响二、【预习内容】电磁波单缝衍射现象三、【实验设备与仪器】S426型分光仪四、【实验原理】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。
在缝后面出现的衍射波强度并不是均匀的，中央最强，同时也最宽。
在中央的两侧衍射波强度迅速减小，,,1φ,Sinmin,直至出现衍射波强度的最小值，即一级极小，此时衍射角为，其中λ是波长，a是狭缝宽度。
两者取同一长度单位，然后，随着衍射角增大，衍射波强度又逐渐增3,,,,1φ,,Sinmax,,2,,,大，直至出现一级极大值，角度为:实验仪器布置如图2，仪器连接时，预先接需要调整单缝衍射板的缝宽，当该板放到支座上时，应使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致，此刻线应与工作平台上的900刻度的一对线一致。
转动小平台使固定臂的指针在小平台的1800处，此时小平台的00就是狭缝平面的法线方向。
这时调整信号电平使表头指示接近满度。
然后从衍射角00开始，在单缝的两侧使衍射角每改变20 读取一次表头读数，并记录下来，这时就可画出单缝衍射强度与衍射角的关系曲线，并根据微波波长和缝宽算出一级极小和一级极大的衍射角，并与实验曲线上求得的一级极小和极大的衍射角进行比较。
此实验曲线的中央较平，甚至还有稍许的凹陷，这可能是由于衍射板还不够大之故。
五、【实验步骤】仪器连接时，预先接需要调整单缝衍射板的缝宽，当该板放到支座上时，应使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致，此刻线应与工作平台上的900刻度的一对线一致。
转动小平台使固定臂的指针在小平台的1800处，此时小平台的00就是狭缝平面的法线方向。
这时调整信号电平使表头指示接近满度。
然后从衍射角00开始，在单缝的两侧使衍射角每改变20读取一次表头读数，并记录下来，这时就可画出单缝衍射强度与衍射角的关系曲线。
电磁场与微波实验二报告——电磁波通过单缝时的衍射现象
电磁波通过单缝时的衍射现象1. 实验原理如图1，当一平面波入射到一宽度和波长可比拟的狭缝时，就发生衍射的现象。
在缝后面出现的衍射波强度并不是均匀的，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，此时衍射角为1s i n a λϕ-=，其中λ是波长，a 是狭缝宽度。
随着衍射角增大，衍射波强度又逐渐增大，直至出现一级极大值，角度为13sin 2aλϕ-=。
2. 实验步骤(1) 系统构建如图2(2) 开启DH1121B 型三厘米固态信号源，调整DH926B 型微波分光仪单缝衍射板的缝宽，将该板放到支座上，应使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的90~90刻度线保持一致。
转动小平台使固定臂的指针在小平台的180度刻度处，此时小平台的0刻度就是狭缝平面的法线方向，这是调整信号电平使DH926AD 型数据采集仪表头指示接近满刻度。
(3) 根据微波波长以及缝宽，可以计算出一级极小和一级极大的衍射角，并与实验曲线上求得的一级极小和极大的衍射角进行比较。
(4) 将DH926AD 型数据采集仪配备的USB 电缆线的两端根据具体尺寸连接到数据采集仪的USB 口和计算机的USB 口，此时DH926AD 型数据采集仪的USB 指示灯亮（蓝色），表示已连接好。
然后打开DH926AD 型数据采集仪的电源开关，电源指示灯亮（红色），将数据采集仪的通道电缆线两端分别连接到DH926B 型微波分光仪分度转台底部的光栅通道插座和数据采集仪的相应通道口上。
(5)最后察看DH1121B型三厘米固态信号源的“等幅”和“方波”档的设置，将DH926AD型数据采集仪的“等幅/方波”设置按钮设为等同于DH1121B 型三厘米固态信号源的设置（工作状态：“等幅”档）(6)获得的实验曲线中央可能较平，甚至还有稍许的凹陷，这可能是由于衍射板不够大等原因所造成的。
(7)点击“单缝衍射实验”，会出现“建议”提示框，这是软件建议选择的“采集点数”和“脉冲通道”，单击“OK”按钮，进入“输入采集参数”界面。
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。
波的衍射与单缝实验
04
单缝衍射实验结果分析
衍射图样特征描述
中央亮纹
在衍射图样的中心，有一个明亮 的亮纹，这是由于波通过单缝时 ，波前上的各点相干叠加形成的
。
两侧暗纹
在中央亮纹的两侧，会出现一系列 明暗相间的条纹，这些条纹是由于 波通过单缝时，波前上的各点相干 相消或相干叠加形成的。
亮纹间距
亮纹之间的距离与光源的波长和单 缝的宽度有关，一般来说，波长越 长或缝宽越窄，亮纹间距越大。
该公式基于惠更斯-菲涅尔原理，并引入了边界条件，从而能够更准确地描述衍射现 象。
通过基尔霍夫衍射公式，可以计算出光波在不同条件下的衍射图样，如单缝衍射、 双缝干涉等。
衍射分类及特点
菲涅尔衍射
在光源和观察屏距离障碍物较近 时发生的衍射现象，其特点是衍 射光波的振幅和相位分布受到障
碍物形状和尺寸的影响较大。
波的衍射与单缝实验
汇报人：XX
2024-01-24
目录
• 引言 • 波的衍射基本原理 • 单缝实验装置与步骤 • 单缝衍射实验结果分析 • 波的衍射在生活中的应用 • 课程总结与展望
01
引言
衍射现象概述
01
02
03
衍射现象定义
波在传播过程中遇到障碍 物或孔径时，偏离直线传 播的现象。
衍射现象分类
夫琅禾费衍射
在光源和观察屏距离障碍物较远 时发生的衍射现象，其特点是衍 射光波的振幅和相位分布受到光 源波长和观察角度的影响较大。
多缝衍射
当光波通过多个小孔或障碍物时 发生的衍射现象，其特点是衍射 光波的振幅和相位分布受到小孔 或障碍物的排列方式和间距的影
响。
03
单缝实验装置与步骤
实验装置介绍
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。
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。
利用单缝衍射测光的波长
利用单缝衍射测光的波长摘要关键词：光电磁波波动性单缝衍射单缝夫琅禾费单缝衍射单色光正文实验原理光的本质是一种电磁波，在传播中若遇到尺寸比光的波长大得不多的障碍物时，光就不再遵循直线传播的规律而会传到障碍物的阴影区并形成明暗变化的光强分布，形成了光的衍射现象。
夫琅禾费衍射是光源和观察屏与障碍物之间的距离都是无限远时的衍射（其入射光波和衍射光波都是平面波）。
如图S是一个光源，通过透镜L1形成一束平行光垂直照射宽度与光的波长相接近的单缝时，会绕过缝的边缘向阴影区衍射，衍射光经过透镜L2会在屏幕E上形成衍射条纹。
单缝衍射可用半波带法加以说明。
图中设单缝的宽度为a，入射光的波长为λ。
假设衍射角为任意角θ的一束平行光，经过透镜L2聚焦在屏幕E上的P点，从A点作AC垂直于BC，这束光线的两边缘光线之间的光程差为：BC = a sinθBC也是这束平行光的最大光程差，P点的明暗程度完全决定于光程差BC 的量值。
（1）θ=0时，BC=0，正对中央明纹；（2）θ≠0时，BC=asinθ，利用划分半波带的方法解释。
当平行光垂直于单缝平面入射时，单缝衍射条纹的明暗条件为：θ= 0 ，中央明纹中心，式中k为衍射的级数，k=1，2，3……依次为第一级、第二级、第三级……暗纹和明纹。
一单色平行光垂直入射一单缝，其衍射的第k1级明纹位置恰好与已知波长为λ的单色光垂直入射该缝时衍射的第k 级明纹位置重合,则由单缝衍射明纹公式可得asinθ=(2k1+1)λ 1 /2 和asinθ=(2k+1)λ/2 两式连解可以得到λ1=λ（2k1+1）/(2k+1) 所以可以用此式得出未知光的波长。
实验仪器完整的实验步骤1.用已知波长的光照射该装置，待形成明暗条纹之后画出条纹，2.实验样品图片实验数据记录表格结论参考文献。
单缝衍射实验知识点总结
单缝衍射实验知识点总结一、实验原理单缝衍射实验是通过一块有一个很小孔的不透明屏幕使单一光源的光通过小孔，然后使透过孔的光以环形或曲线形式显示在屏幕上的实验。
这种实验能够证明光是一种波动，也能证明光是电磁波。
当光通过一个很小的缝隙时，光波将被传播到缝的周围，并在屏幕上产生特殊的图案。
这种图案的形式由缝宽度、光的波长和屏幕距离等因素决定。
在单缝衍射实验中，根据夫琅禾费原理，光波在缝隙中传播时，波前被当做光源，在缝条上的各个点发出次级波，波前作为波源是具有球面波特性。
实验的目的是通过观察在屏幕上出现的衍射图案，从中分析出光的波动特性以及推导出一些重要的物理公式。
因此，单缝衍射实验是深入了解光的波动特性和衍射现象的重要手段之一。
二、实验步骤进行单缝衍射实验时，需要以下步骤：1. 准备实验材料：实验材料包括光源、单缝装置、屏幕、测量仪器等。
2. 调整实验装置：将单缝装置放置在光源和屏幕之间，并对其进行调整，使得光源通过单缝后在屏幕上呈现出清晰的衍射图案。
3. 测量实验数据：通过测量仪器对衍射图案的角度、距离等数据进行测量记录。
4. 分析实验结果：根据实验数据进行分析，推导出与光的波动特性相关的物理公式。
5. 总结实验成果：通过实验结果，总结出光的波动特性在单缝衍射实验中的表现，并讨论实验中可能遇到的问题和解决方法。
实验步骤中需要注意的是，实验装置的调整要求精确，尤其是光源和单缝装置的位置和角度。
另外，对衍射图案的观察和测量也需要很高的精度，以确保实验结果的准确性。
三、实验结果分析进行单缝衍射实验后，得到的主要实验结果包括在屏幕上出现的衍射图案以及相应的测量数据。
通过对这些实验结果进行分析，可以得出以下结论：1. 衍射图案：在屏幕上出现的衍射图案通常是一些明暗相间的条纹，这些条纹的形状和间距取决于实验时使用的光源波长、单缝宽度和屏幕距离等因素。
2. 衍射角度和间距：通过测量衍射图案的角度和间距，可以推导出与光波动特性相关的一些物理公式，如夫琅禾费衍射公式、单缝衍射的强度分布公式等。
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。
单缝衍射实验报告数据
单缝衍射实验报告数据单缝衍射实验是物理学中经典的实验之一，它通过一道狭缝上的入射光束的衍射现象来展示光波性质的重要性。
本文将详细介绍单缝衍射实验的背景知识、实验装置、实验步骤以及实验数据的分析和讨论。
一、实验背景知识1. 光的波粒二象性光既可以被看作是一种粒子（光子），又可以被看作是一种波动的电磁波。
这种既有波动性又有粒子性的特性被称为光的波粒二象性。
2. 衍射现象衍射是光传播时，遇到障碍物边缘或缝隙时发生的现象。
它是光的波动性质的表现，能够解释光的直线传播以及光的干涉现象。
3. 单缝衍射单缝衍射是一种光波通过一个狭缝时发生的衍射现象。
当光通过狭缝时，会在狭缝后面形成一系列光亮和暗淡的交替条纹，这一现象被称为单缝衍射。
二、实验装置1. 光源：使用一支强度稳定的激光作为光源。
激光的单色性和相干性使得实验结果更加明确可靠。
2. 狭缝装置：使用一片细狭缝作为狭缝装置。
要求狭缝宽度较窄，且狭缝边缘较平滑，以确保实验结果的准确性。
3. 屏幕：在光源和狭缝装置之间设置一块屏幕，可以用来观察和记录实验结果。
屏幕上设有一个刻度尺，用以测量亮度。
三、实验步骤1. 准备实验装置，将光源、狭缝装置和屏幕按照一定的距离间隔放置在实验台上。
2. 打开光源，调整光源的位置和角度，使得光线经过狭缝后能够均匀地照射到屏幕上。
3. 观察屏幕上形成的光带，记录并测量亮度的变化。
可以将屏幕按照刻度尺的单位进行划分，以便后续的数据分析。
4. 重复以上步骤，改变狭缝的宽度或调整光源的强度，观察实验结果的变化。
四、实验数据的分析和讨论根据实验记录的亮度数据，我们可以得到一系列光强随位置的变化曲线。
通过分析这些曲线，我们可以得到以下结论：1. 存在中央亮斑：在实验结果中，我们可以观察到中央位置上的一条明亮的光斑。
这是由于光波在通过狭缝后向前衍射，形成的直线传播的结果。
2. 出现暗纹和亮纹间隔规律：除了中央亮斑外，我们还可以看到一系列亮暗交替的条纹。
单缝衍射实验报告小结(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过观察和测量单缝衍射现象，了解单缝衍射的基本原理，掌握单缝衍射光强分布的特点，并应用相关规律计算单缝的缝宽。
二、实验原理当光波遇到障碍物时，会发生衍射现象，即光波绕过障碍物传播。
当障碍物的大小与光的波长相当时，衍射现象尤为明显。
单缝衍射是光波通过一个狭缝后，在屏幕上形成的光强分布图样。
本实验采用夫琅和费衍射原理，即光源与接收屏距离衍射物相当于无限远时所产生的衍射。
单缝衍射的光强分布可以用以下公式描述：\[ I(\theta) = I_0 \left(\frac{\sin(\beta)}{\beta}\right)^2 \]其中，\( I(\theta) \) 是衍射角为 \( \theta \) 处的光强，\( I_0 \) 是中心亮条纹的光强，\( \beta \) 是衍射角。
三、实验仪器1. 激光器：提供单色平行光束。
2. 单缝二维调节架：用于调节狭缝的宽度。
3. 小孔屏：用于放置单缝。
4. 一维光强测量装置：用于测量不同位置的光强。
5. WJH型数字式检流计：用于测量光强。
四、实验步骤1. 将激光器、单缝二维调节架、小孔屏、一维光强测量装置和WJH型数字式检流计依次放置在光学导轨上，确保等高共轴。
2. 调节单缝的宽度，记录不同宽度下的衍射光强分布。
3. 改变单缝与屏幕之间的距离，观察衍射光强分布的变化。
4. 测量不同衍射级次的光强，记录数据。
5. 利用实验数据绘制光强分布曲线，并与理论曲线进行比较。
五、实验结果与分析1. 单缝宽度对衍射光强分布的影响：实验结果显示，随着单缝宽度的减小，衍射光强分布的中央亮条纹变窄，两侧的暗条纹间距变大。
这与理论公式相符。
2. 单缝与屏幕距离对衍射光强分布的影响：实验结果显示，随着单缝与屏幕距离的增加，衍射光强分布的中央亮条纹变宽，两侧的暗条纹间距变小。
这也与理论公式相符。
3. 光强分布曲线：实验测得的光强分布曲线与理论曲线基本一致，说明单缝衍射实验结果符合夫琅和费衍射原理。
单缝衍射实验报告 单缝衍射实验报告数据
单缝衍射实验报告单缝衍射实验报告数据篇一：北邮单逢衍射实验报告电磁场与电磁波测量实验实验报告学院：电子工程学院班级：2021211204 指导老师：李莉20__年3月实验二单缝衍射实验一、实验目的掌握电磁波的单缝衍射时衍射角对衍射波强度的影响二、预习内容电磁波单缝衍射现象三、实验设备S426型分光仪四、实验原理图1 单缝衍射原理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。
在缝后面出现的衍射波强度并不是均匀的，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，此时衍射角为-Sin -1?其中?是波长，-是狭缝宽度。
两者取同一长度单位，然后，随着衍射角增大，衍射波强度又逐渐增大，直至出现一级极大值，角度为：-Sin?-1?3--（如图所示） 2-?图2 单缝衍射实验仪器的布置仪器连接时，预先接需要调整单缝衍射板的缝宽，当该板放到支座上时，应使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致，此刻线应与工作平台上的90刻度的一对线一致。
转动小平台使固定臂的指针在小平台的180处，此时小平台的0就是狭缝平面的法线方向。
这时调整信号电平使表头指示接近满度。
然后从衍射角0开始，在单缝的两侧使衍射角每改变10，读取一次表头读数，并记录下来，这时就可画出单缝衍射强度与衍射角的关系曲线，并根据微波波长和缝宽算出一级极小和一级极大的衍射角，并与实验曲线上求得的一级极小和极大的衍射角进行比较。
五、实验报告记录实验测得数据，画出单缝衍射强度与衍射角的关系曲线，根据微波波长和缝宽算出一级极小和一级极大的衍射角，与实验曲线上求得的一级极小和极大的衍射角进行比较。
（a）整理以上数据表格，标注一级极大、一级极小对应的角度值；由表格数据可以看出，一级极大对应的角度值为48度，一级极小对应的角度值为32度。
（b）画出衍射曲线；（c）根据公式算出一级极大和一级极小的衍射角，和实验曲线求得的极大、极小对应的衍射角进行比较。
单缝衍射实验报告
单缝衍射实验报告单缝衍射实验报告一、实验目的1. 掌握单缝衍射实验的基本原理和方法。
2. 理解波动光学原理。
3. 通过实验，观察到学习到衍射现象。
二、实验仪器和材料1. 激光器2. 千分尺3. 单缝光屏4. 趋光片5. 牛顿环实验盘三、实验原理当平行光射到一个缝口上时，会在缝口之后产生过程中衍射现象。
根据惠更斯-菲涅尔原理，缝口受到波射到缝口旁边透射的波的干涉作用，因此，衍射情况取决于波面的形状。
对于平面波，波面是平面的，缝口对其没有衍射。
对于波脊自行塞耳面，缝的宽度小于波长时，波面在缝口上弯曲，产生衍射现象。
四、实验步骤1. 将激光器固定在合适的位置上，使得激光射到一个致密的单缝屏上。
2. 调节激光的方向和位置，使得激光垂直打在单缝上。
3. 打开光源，将光线照射到单缝上。
4. 观察并记录出射光线的衍射图样。
5. 利用千分尺测量光斑的距离，并计算出衍射角度。
6. 在实验盘上观察得到的图样，观察到牛顿环，计算出各圈的半径。
五、实验结果及分析通过观察和记录实验现象，得到衍射图样如下：(在这里插入衍射图样)利用千分尺测量光斑在屏幕上的距离，可以计算出衍射角度。
根据光斑的位置和孔的尺寸，我们可以计算出波长的大小。
通过观察牛顿环实验图样，可以计算出各圈的半径。
通过计算，我们可以得到波长和光的频率。
六、实验结论通过实验，我们观察到了单缝衍射的现象，并且通过测量和计算，得到了波长和频率。
单缝衍射实验是对波动光学理论的实证，通过这个实验，我们更加深入地理解了波动光学原理，并且加深了我们对光学实验技术的了解。
七、实验心得通过这个实验，我深入了解了波动光学原理，并且通过观察和记录实验数据，对实验结果有了更深入的理解。
实验过程中，我学会了如何操作激光器和光屏，掌握了测量工具的使用和实验数据的处理方法。
这个实验让我对波动光学有了更深入的了解，并且增加了我对实验操作技巧的掌握。
这次实验让我学到了很多东西，对我以后的学习和工作都有很大的帮助。
单缝衍射实验实验报告
单缝衍射实验实验报告实验目的：通过单缝衍射实验，探究光波在经过狭缝时的衍射特性。
实验仪器：光源、单缝装置、屏幕、测量尺、测量仪器等。
实验原理：当光波经过狭缝时，会发生衍射现象，波前会延展至整个狭缝，形成一系列次波。
这些次波在屏幕上会叠加形成干涉条纹，从而观察到明暗交替的衍射图样。
实验步骤：1. 将光源置于适当位置，照射光线至单缝装置；2. 调整单缝装置，使光线通过单缝；3. 在光线衍射的位置放置屏幕，调整屏幕位置，观察衍射图样；4. 使用测量尺和测量仪器，记录衍射图样的明暗条纹位置及间距。
实验数据与结果：通过实验，我们观察到了明暗交替的衍射图样，出现了一系列干涉条纹。
根据记录的数据，我们计算出了衍射角度、衍射角度与狭缝宽度的关系等参数，验证了衍射的规律。
实验结论：通过单缝衍射实验，我们深入了解了光波在狭缝中的衍射特性，掌握了衍射角度与狭缝宽度之间的定量关系。
同时，实验结果也进一步验证了光波的波动性质。
实验总结：单缝衍射实验是深入学习光波衍射现象的重要实验之一，通过实验我们不仅加深了对光学现象的认识，同时也提高了实验操作能力。
在今后的学习和科研中，我们将继续探索光波的奥秘，不断提升实验技能，为科学研究做出更大的贡献。
感谢指导教师的耐心指导与帮助，让我们更加深入地理解了光学原理。
同时，也感谢实验室相关工作人员的支持与帮助，为我们提供了良好的实验条件。
通过本次单缝衍射实验，我们收获颇丰，对光学领域有了更深入的了解，也培养了团队协作能力和实验技能，希望在未来的学习中能够不断提升自我，为科学研究贡献自己的力量。
单缝衍射实验
电磁场与微波测量实验报告实验二单缝衍射实验题目:电磁场与微波测量实验学院:电子工程学院班级:xx撰写人:xx组内成员:xxxx一、实验目的掌握电磁波的单缝衍射时衍射角对衍射波强度的影响。
二、预习内容电磁波单缝衍射现象。
三、实验设备1、S426型分光仪:用于验证平面波的传播特点,包括不同媒质分界面时发生的反射与折射等诸多问题。
分光仪的部分组件名称与简要介绍如下:2、DH1121B型三厘米固态信号源该信号源就是一种使用体效应管做震荡源的微波信号源,由振荡器、隔离器与主机组成。
三厘米固态振荡器发出的信号具有单一的波长(出厂时信号调在λ=32、02mm上),当发射喇叭口面的宽边与水平面平行时,发射信号电矢量的偏振方向就是垂直的。
可变衰减器用来改变微波信号幅度的大小,衰减器的度盘指示越大,对微波信号的衰减也越大。
晶体检波器可将微波信号变成直流信号或低频信号(当微波信号幅度用低频信号调制时)。
四、实验原理当一平面波入射到一宽度与波长可比拟的狭缝时,就要发生衍射的现象。
在缝后面出现的衍射波强度并不就是均匀的,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,此时衍射角为,其中λ就是波长,就是狭缝宽度。
两者取同一长度单位,然后,随着衍射角增大,衍射波强度又逐渐增大,直至出现一级极大值,角度为:。
五、实验步骤1、连接好仪器,调整衍射板缝宽至70mm,将该板固定在支座上,板平面与工作平台的90刻度线一致;2、转动小平台使固定臂的指针指向小平台的180刻度处,此时小平台的0刻度就就是狭缝平面的法线方向;3、打开三厘米固态信号源,电流表偏转一定角度,调节信号电平使表头指示接近满度;4、记录下0度时电流表刻度,从可动臂向小圆盘方向瞧去,每向左旋转2度,记下一组刻度值,直到角度达到52度;5、将可动臂旋转回0度,记下电流表数值,接下来每向右旋转2度,记下一组数值,由于旋转空间有限,我们取到了24度;6、保持输出信号不变,调整衍射板缝宽至50mm,重复上述步骤,记录多组数据;7、保持输出信号不变,调整衍射板缝宽至20mm,重复上述步骤,记录多组数据;8、根据实验结果绘制出单缝衍射强度与衍射角的关系曲线,计算一级极小与一级极大的衍射角理论值,并与实验结果进行比较分析。
实验二电磁波通过单缝时的衍射现象-a
实验二 电磁波通过单缝时的衍射现象一、实验目的1、了解电磁波衍射的基本现象；2、验证衍射定理。
测试电磁波衍射强度与观测角度之间的关系；3、探讨波长与缝隙宽度之间的关系。
二、实验原理如图2-1所示，当一平面波入射到一宽度和波长可比拟的狭缝时，就可能发生衍射的现象。
在缝后面出现的衍射波强度并不是均匀的，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，此时衍射角为()1/Sin a φλ−=，其中λ是波长，a 是狭缝宽度。
两者取同一长度单位，然后，随着衍射角增大，衍射波强度又逐渐增大，直至出现一级极大值，角度为：()a Sin 2/31λφ−=。
三、实验步骤及注意事项1、开启DH1121B 型三厘米固态信号源和数据采集仪，调整DH926B 型微波分光仪的两喇叭天线（互相正对取向一致），并连接好系统。
2、调整单缝衍射板的缝宽，并将其放到支座上，使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的90-90刻线一致；转动小平台使固定臂的指针在小平台的180刻度处，此时小平台的0刻度就是狭缝平面的法线方向。
这时调整信号电平使DH926AD 型数据采集仪表头指示接近满刻度。
3、悬转活动臂，采集数据。
4、根据微波波长和缝宽，由系统软件算出一级极小和一级极大衍射角的理论值与采集值，记录实验曲线，并与实验曲线上求得的一级极小和极大的衍射角进行比较。
5、按要求变化缝宽或波长，完成相关实验内容。
实验过程中应注意：1、每次单缝衍射采集数据，都应将实验装置恢复到本实验的初始状态。
2、只能沿一个方向，匀速转动微波分光仪的活动臂。
四、实验内容及结果讨论工作频率f ＝9.0GHz ，工作波长λ＝3.33cm ，实验数据及曲线如下：图2-1 单缝衍射原理分析实验数据以及实验曲线，可以得到如下结论：1、在误差允许范围内，采集值与实验值一致，同时观察实验曲线，充分验证了电磁波通过单缝时的衍射现象以及一级极小/极大衍射角公式。
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一.实验名称
电磁波的单缝衍射实验
二.实验目的
1、通过实验了解电磁波的衍射（绕射）现象，掌握衍射规律。
2、掌握电磁波的单缝衍射时衍射角对衍射波强度的影响。
三．实验所用仪器设备
DH926B 型微波分光仪、三厘米固态振荡器、喇叭天线、可变衰减器、晶体检波器、单缝板
三.实验基本框图
连接好仪器，按实验步骤仔细完成，认真读数。
五.实验基本原理
如图2.1 所示，电磁波入射到缝隙上，在缝隙上产生等效磁流，该等效磁流与入射场的幅度成正比，金属板背面的电磁场可以等效为该等效磁流的辐射，辐射幅度的大小与角度的关系为E=sin[(ka sinθ)/2] 当sin[(ka sinθ)/2]=0
即(ka sinθ)=2nπ，a sinθ=2nπ
时衍射场出现一级极小值。
k
当sin[(ka sinθ)/2]=1
，
即(ka sinθ)=（2n+1）π
2
时衍射出现一级极大值.
a sinθ=（2n+1）π
2k
根据微波波长和缝宽可计算出出现一级极小值时的衍射角为
θ=sin−1λ
a
而出现一级极大值时的衍射角为
θ=sin−1(3
λ2a )
其中λ是波长，a是狭缝宽度，两者取同一长度单位。
六.实验具体步骤
1、如图2.2 连接仪器。
2、调节单缝衍射板的缝宽，选取缝宽为一适当值。
3、将衍射板安装到支座上，使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致，此刻度线应与工作平台上的90°刻度的一对线一致。
4、转动小平台使固定臂的指针在小平台的180°处，此时小平台的0°就是狭缝平面的法线方向。
5、按信号源操作规程接通电源，调节衰减器使信号电平读数指示接近满度。
6、从衍射角0°始，在单缝的两侧使衍射角每改变1°取一次表头读数，并记录下来。
7、实验结束，关闭电源，将衰减器的衰减调至最大。
七.实验原始数据记录
八.实验数据处理
理论的一级极小值的衍射角为27.3度，极大的衍射角为43.3度。
实验中的一级极小值的衍射角为28度，极大的衍射角为43度。
九.实验结论及结果分析
从表格和衍射曲线图中可以发现当a =70mm，一级极大和极小的值比较容易找出，基本验证了单缝衍射的定理。
实验的误差主要有三个原因
1、由于实验室同时有多台实验装置同时进行实验，电磁波的衍射反
射折射导致的相互间的电磁波干扰较大，所以环境因数时刻随着周围同学的实验过程在变，导致了一些测量的不规律波动，产生误差。
2、实验装置没有校准好就进行实验，导致一些系统误差的产生，例如实验仪器的发射器就出现了发射器的喇叭没有与固定臂调整完全平行，导致测量角度普遍存在与实际值的偏差，在后来重新校准后测量结果才精确。
3、由于实验室的环境因素的影响，导致接收电流一直在某个读数附近波动，无法稳定，给我们的读数造成一定的误差。
十.实验思考题解答
1、分析缝宽太小或太大对本实验造成的影响。
当狭缝很宽时，缝的宽度远远大于光的波长，衍射现象极不明显，光沿直线传播，在屏上产生一条跟缝宽度相当的亮线。
但当缝的宽度调到很窄，可以跟光波相比拟时，光通过缝后就明显偏离了直线传播方向，照射到屏上相当宽的地方，并且出现了明暗相间的衍射条纹，纹缝越小，衍射范围越大，衍射条纹越宽但亮度越来越暗。