光栅制作实验
光栅实验的实验报告
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光栅实验的实验报告光栅实验的实验报告一、实验目的二、实验原理1. 光栅的基本原理2. 光栅常见参数三、实验器材与装置四、实验步骤与记录1. 实验前准备2. 实验过程记录与数据处理五、实验结果分析与讨论1. 测量结果分析及误差控制讨论2. 光栅常见应用领域讨论六、结论七、参考文献一、实验目的本次光栅实验的主要目的是:1. 掌握光栅的基本原理和常见参数;2. 学习使用光栅仪器进行测量;3. 分析测量结果,并探讨光栅在现代科技中的应用。
二、实验原理1. 光栅的基本原理光栅是一种具有规则周期性结构的光学元件。
它由若干平行于同一平面并等间距排列的透明或不透明条纹组成,这些条纹被称为“刻线”,刻线之间形成了一系列平行于刻线方向且等间距排列的透明或不透明区域,这些区域被称为“槽”。
当平行入射的单色光通过光栅时,会发生衍射现象。
衍射光线的强度和方向都与光栅的刻线间距有关。
通常情况下,当刻线间距为d时,对于波长为λ的入射单色光,衍射最强的方向满足以下条件:sinθ = nλ/d其中,θ是衍射角度,n是整数。
2. 光栅常见参数(1)刻线密度:表示单位长度内刻线条数。
单位通常为/mm。
(2)刻线间距:表示相邻两条刻线之间的距离。
单位通常为nm或μm。
(3)分辨本领:表示能够分辨出两个相邻波长差异的最小值。
分辨本领与光栅的刻线密度和入射角有关。
三、实验器材与装置本次实验使用了以下仪器和设备:1. 光栅仪2. 单色光源3. 三角架4. 卡尺、千分尺等测量工具四、实验步骤与记录1. 实验前准备(1)将光栅仪放置在水平台面上,并将单色光源固定在三角架上。
(2)调整光栅仪的位置,使得单色光源的光线垂直于光栅平面。
(3)打开单色光源,调节其波长为λ。
2. 实验过程记录与数据处理(1)测量刻线密度:将千分尺放置在刻线之间,测量两个相邻刻线之间的距离。
重复多次测量,并计算出平均值。
(2)测量刻线间距:将千分尺放置在同一条刻线上,记录其位置。
光栅实验方法与注意事项
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光栅实验方法与注意事项引言光栅实验是一种常见的光学实验,通过光的衍射和干涉现象,研究光的波动性质并测量物体的参数。
本文将介绍光栅实验的方法与注意事项,为实验者提供一定的指导和帮助。
一、光栅实验方法1. 实验器材准备在进行光栅实验之前,需要准备一些必要的器材。
首先,我们需要一块光栅,常见的有折射光栅和反射光栅两种。
其次,需要一束单色光,可以通过光源和光滤波器来获得。
最后,还需要一个光学仪器,例如光学平台和望远镜,用于实验测量。
2. 实验操作步骤(1)搭建实验平台:将光栅放置在光学平台上,并确保其垂直于光路。
(2)调节光源和光滤波器:使用光源和光滤波器来获得与光栅实验所需的单色光。
(3)调整入射角和出射角:使用望远镜观察光栅,通过调整入射角和出射角,使得观察到的干涉条纹清晰可见。
(4)测量光栅常数:通过观察干涉条纹的间距,可以计算出光栅的常数,即每个光栅带的宽度。
3. 实验数据处理在实验中,我们可以通过测量光栅条纹的位置和数量来获取相关的数据。
然后,根据光栅的常数和入射角度,可以计算出相关的参数,如波长、入射角和出射角等。
二、光栅实验注意事项1. 实验环境控制光栅实验对实验环境要求较高,需要尽量保持实验室的安静和稳定。
特别是在光源的选择上,应避免使用强光源,避免室内的干扰光线对实验结果的影响。
2. 光栅处理在操作光栅时要小心轻放,避免划伤或损坏。
使用前应检查光栅的表面是否清洁,以确保实验结果的准确性。
3. 入射角度控制光栅实验的测量精度与入射角度直接相关,因此在实验中要特别注意控制入射角度的精确度。
可以使用望远镜等辅助工具来帮助调节和测量入射角度。
4. 数据采集与处理在进行实验数据采集时,要重复测量多次以提高测量的准确性和可靠性。
同时,对于测量数据的处理,应注意采用适当的数据处理方法,例如平均值、标准差等,以减小误差和提高结果的可信度。
结论光栅实验是一种探究光的波动性质的重要实验方法。
通过合理的实验操作步骤和注意事项,可以获得准确可靠的实验结果。
全息光栅的制作实验报告
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全息光栅的制作实验报告实验报告题目:全息光栅的制作实验一、实验目的:1. 了解全息光栅的原理和制作过程;2. 学会使用光刻技术制作全息光栅。
二、实验原理:1. 全息光栅的原理:全息光栅是一种利用光的干涉现象制作出来的一种光栅。
通过将物体的光波信息记录在光敏材料中,再利用干涉光生成全息图像。
2. 全息光栅的制作过程:制作全息光栅一般分为记录、制版和重建三个步骤。
其中,记录步骤是将物体的光波信息记录在光敏材料上,制版步骤是通过光刻技术将光敏材料进行蚀刻形成光栅,重建步骤是利用激光光源将原始物体的光波信息还原出来。
三、实验仪器和材料:1. 反射式全息光栅制作实验装置:包括激光光源、光学元件(分束器、镜片、光栅等)、全息光栅制作材料(光敏材料、显影液等)等。
2. 光刻设备:包括光源、掩膜、显影液等。
四、实验步骤:1. 准备工作:调整实验装置,保证激光光源的稳定输出和光学元件的合适位置。
2. 光敏材料涂覆:将光敏材料涂覆到玻璃基片上,形成一层薄膜。
3. 曝光记录:将物体放置在光敏材料前,调节光源的照射时间和强度,使光波信息被记录到光敏材料中。
4. 显影:将曝光后的光敏材料放入显影液中,显影液会溶解掉未曝光的区域,形成全息图像。
5. 激光刻蚀:将显影后的光敏材料放入光刻设备中,通过光刻技术进行蚀刻,形成全息光栅。
6. 全息光栅测试:使用激光光源将全息光栅照射,观察重建出的全息图像。
五、实验结果和分析:经过制作和测试,成功制得一张全息光栅。
在激光照射下,能够清晰重建出原始物体的光波信息,形成全息图像。
六、实验总结:通过本次实验,对全息光栅的制作过程有了较深入的了解。
全息光栅制作技术具有很高的科学和工程应用价值,可以用于大量的光学领域,如显示、存储等。
在实验过程中,还学到了光刻技术的应用,充分感受到了光学技术的魅力。
实验中还发现了一些操作和调试中的问题,对操作技巧和设备调整有了更好的认识。
通过这次实验,加深了对全息光栅制作原理和技术的理解,为今后的学习和研究奠定了基础。
光栅实验报告
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光栅实验报告光栅实验报告引言:光栅实验是光学实验中的一种常见实验,通过光栅的作用,可以观察到光的干涉现象,进一步了解光的性质和波动特性。
本次实验旨在通过光栅实验,验证光的干涉现象,并探究光栅常数和波长之间的关系。
一、实验原理光栅是由许多等间距的狭缝组成的光学元件,当光通过光栅时,会发生干涉现象。
光栅实验的原理是利用光的波动性,当光通过光栅时,不同狭缝的光程差会导致光的干涉现象。
二、实验器材和方法实验器材:1. 光源:使用一束单色光源,如激光光源或钠光源。
2. 光栅:选择合适的光栅,常用的有平行光栅和反射光栅。
3. 光屏:用于接收和观察干涉条纹的光屏。
4. 尺子:用于测量光栅的常数。
实验方法:1. 将光源放置在适当的位置,使光线垂直射向光栅。
2. 调整光栅和光屏的位置,使光线通过光栅后能够在光屏上形成清晰的干涉条纹。
3. 使用尺子测量光栅的常数。
4. 改变光源的颜色或者改变光栅的角度,观察干涉条纹的变化。
三、实验结果和分析在实验中,我们使用了一束激光光源和一个平行光栅进行实验。
通过调整光栅和光屏的位置,我们成功地观察到了清晰的干涉条纹。
随着光栅的旋转,干涉条纹的形状也发生了变化,这表明光栅的角度对干涉现象有一定的影响。
在测量光栅的常数时,我们使用尺子测量了光栅上相邻两个狭缝的间距,并计算出了光栅的常数。
通过多次测量和取平均值,我们得到了较为准确的光栅常数。
根据实验结果,我们可以进一步探究光栅常数和光的波长之间的关系。
根据干涉现象的理论,当光通过光栅时,会发生衍射和干涉现象,而干涉条纹的间距与光栅常数和波长之间存在着一定的关系。
通过进一步的分析和计算,我们可以得到光栅常数和波长之间的具体关系式。
四、实验总结通过本次光栅实验,我们深入了解了光的干涉现象和光栅的作用。
通过观察干涉条纹的变化和测量光栅的常数,我们验证了光栅实验中的干涉现象,并探究了光栅常数和波长之间的关系。
光栅实验不仅帮助我们更好地理解了光的波动性和干涉现象,还为我们进一步研究光学提供了基础和方法。
光栅实验报告
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光栅实验报告引言:光学是一门研究光的传播、相互作用和控制的学科。
在现代光学中,光栅实验是一项重要的实验,通过光栅的特殊结构和光的干涉现象,可以研究光的波动性质和光的传播规律。
本文将介绍光栅实验的原理、装置和实验结果,并对实验现象进行分析和解释。
一、实验原理光栅是一种特殊的光学元件,它由一系列平行排列的透明条纹组成,每个透明条纹与相邻条纹之间有固定的空隙。
当入射到光栅上的平行光通过光栅时,会发生干涉现象。
1. 光栅的空隙以及光的干涉现象光栅的空隙是指相邻透明条纹之间的间距,通常用密度来表示,即单位长度上的空隙数目。
我们可以使用干涉条纹的形状和密度来确定光栅的空隙大小。
当入射光通过光栅时,会发生衍射和干涉。
在每个空隙的位置,来自不同透明条纹的光波在空隙中干涉,形成了干涉条纹。
这些干涉条纹的形状和密度与光栅的空隙密度有关,具体的干涉图样可以用复杂的数学函数来描述。
2. 光栅的衍射和光强分布除了干涉现象,光栅的衍射也是实验中需要关注的现象。
当入射光通过光栅时,会发生衍射现象,光栅上的每个透明条纹都成为一个次级光源,发出各自的次级波。
这些次级波相互干涉,形成了衍射图样。
在中心最亮的位置,我们可以观察到零级衍射光,即入射光直接通过光栅的正中央。
而在其他位置,我们可以看到一系列明暗相交的衍射光斑,它们的出现是由光栅条纹的空隙和光的波长决定的。
二、实验装置为了观察和研究光栅的干涉和衍射现象,我们需要搭建相应的实验装置。
实验装置包括以下几个部分:1. 光源:可以使用一束平行光或者单色激光。
2. 光栅:通常为光学玻璃制成,具有一定的空隙密度。
3. 透镜:用于调整入射光的方向和形状。
4. 探测器:用于记录干涉和衍射图样,可以是像底片、摄像机或光电探测器等。
在实验中,我们先调整光源和透镜的位置,使得入射光束平行并通过透镜。
然后将光栅放置在入射光束中,调整光栅的位置和角度,以获得清晰的干涉和衍射图样。
三、实验结果通过搭建光栅实验装置并进行实验观察,我们可以得到一系列干涉和衍射图样。
全息光栅的制作(B5纸张,非常完整版,BJTU物理设计性实验报告)
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北京交通大学大学物理实验设计性实验实验题目全息光栅的制作学院班级学号姓名首次实验时间指导老师签字_______________全息光栅的制作一实验任务设计制作全息光栅并测出其光栅常数(要求所制作的光栅不少于100条/毫米)二实验要求1.设计三种以上制作全息光栅的方法并进行比较(应包括马赫-曾德干涉法);2.设计制作全息光栅的完整步骤(包括拍摄和冲洗中的参数及注意事项),拍摄出全息光栅;3.给出所制作的全息光栅的光栅常数值,计算不确定度、进行误差分析并做实验小结。
三实验基本原理1.全息光栅全息光学元件是指基于光的衍射和干涉原理,采用全息方法制作的,可以完成准直、聚焦、分束、成像、光束偏转、光束扫描等功能的元件。
光全息技术主要利用光相干迭加原理,简单讲就是通过对复数项(时间项)的调整,使两束光波列的峰值迭加,峰谷迭加,达到相干场具有较高的对比度的技术。
常用的全息光学元件包括全息透镜、全息光栅和全息空间滤波器等。
其中全息光栅就是利用全息照相技术制作的光栅,在科研、教学以及产品开发等领域有着十分广泛用途。
一般在光学稳定的平玻璃坯件上涂上一层给定型厚度的光致抗蚀剂或其他光敏材料的涂层,由激光器发生两束相干光束,使其在涂层上产生一系列均匀的干涉条纹,光敏物质被感光,然后用特种溶剂溶蚀掉被感光部分,即在蚀层上获得干涉条纹的全息像,所制得为透射式衍射光栅。
如在玻璃坯背面镀一层铝反射膜,可制成反射式衍射光栅。
作为光谱分光元件,全息光栅与传统的刻划光栅相比,具有以下优点:光谱中无鬼线、杂散光少、分辨率高、有效孔径大、价格便宜等;全息光栅已广泛应用于各种光栅光谱仪中。
作为光束分束器件,全息光栅在集成光学和光学通信中用作光束分束器、光互连器、耦合器和偏转器等;在光信息处理中,可作为滤波器用于图像相减、边沿增强等。
2. 光栅条纹光栅,也称衍射光栅,是基于多缝衍射原理的重要光学元件。
光栅是一块刻有大量平行等宽、等距狭缝(刻线)的平面玻璃或金属片,其狭缝数量很大,一般每毫米几十至几千条。
光栅制作实验报告
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一、实验目的1. 理解光栅的基本原理和制作方法。
2. 掌握光栅制作过程中的技术要点。
3. 通过实验,提高实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理光栅是一种利用光的衍射原理使光波发生色散的光学元件,广泛应用于光谱分析、光学计量、光通信等领域。
光栅的制作主要包括刻划和复制两个步骤。
刻划是在光学玻璃上刻划出一系列等间距、等宽的狭缝,复制是将刻好的光栅通过化学或物理方法转移到其他材料上。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:光学玻璃、金刚石刻刀、分光计、汞灯、镜头、载物台、滤光片、实验记录纸等。
2. 实验材料:光学玻璃、光刻胶、感光胶片、透明胶带等。
四、实验步骤1. 准备工作:将光学玻璃清洗干净,晾干备用。
2. 光栅刻划:(1)在光学玻璃表面涂上一层光刻胶;(2)将涂有光刻胶的光学玻璃放置在载物台上,调整分光计,使汞灯发出的光束垂直照射到光刻胶上;(3)使用金刚石刻刀在光刻胶上刻划出一系列等间距、等宽的狭缝;(4)将刻好的光刻胶层从光学玻璃上剥离,露出光栅。
3. 光栅复制:(1)将刻好的光栅与感光胶片紧密贴合;(2)将贴合好的光栅和感光胶片放置在暗室中,用紫外光照射感光胶片;(3)将感光胶片与光栅分离,得到一张带有光栅图案的感光胶片;(4)将感光胶片与透明胶带贴合,将其粘贴到另一块光学玻璃上;(5)将粘贴好的光栅和光学玻璃放入显影液中,显影一段时间;(6)将显影好的光栅从光学玻璃上剥离,得到一张光栅。
五、实验数据记录与分析1. 记录刻划光栅时所用金刚石刻刀的型号、刻划速度、光栅间距等参数;2. 记录光栅复制过程中感光胶片的型号、曝光时间、显影液浓度等参数;3. 通过实验观察光栅的衍射效果,记录衍射条纹的分布情况。
六、实验结果与讨论1. 光栅制作过程中,刻划速度和刻刀型号对光栅质量有较大影响。
实验结果表明,适当提高刻划速度和选用优质刻刀,可以提高光栅的质量。
2. 光栅复制过程中,感光胶片的型号、曝光时间和显影液浓度对光栅的复制效果有较大影响。
物理实验技术中如何进行光纤光栅实验
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物理实验技术中如何进行光纤光栅实验物理实验技术中的光纤光栅实验是一种常见且重要的实验方法,主要用于测量光学系统中的波长、折射率等物理量。
本文将介绍光纤光栅实验的基本原理、实验步骤和结果分析,并探讨在实验中可能遇到的问题和解决方法。
一、光纤光栅实验的基本原理光纤光栅是一种高精度的光学元件,它可以将光束中的不同波长分离出来。
其基本原理是利用光栅的周期性结构和折射率变化来产生光束的衍射效应。
当光束经过光纤光栅时,光束中不同波长的光会在不同的角度上发生衍射,从而分离出来。
二、光纤光栅实验的实验步骤1. 准备工作:首先,需要准备一根光纤和一个光纤光栅。
光纤的选择应根据实验需求确定,常见的有单模光纤和多模光纤。
光纤光栅的选择应根据需要测量的物理量确定,例如,若要测量波长,则应选择具有特定波长特性的光纤光栅。
2. 搭建实验装置:将光纤固定在台架上,并与光源及检测器连接。
将光纤光栅放置在光纤上,并调整其位置,使之与光纤的连接处光线垂直和平行。
确保光源和检测器之间的路径尽可能短,并避免光线的损失。
3. 调整实验参数:根据实验需要,调整光源的强度和波长,以及检测器的灵敏度。
通过改变光源的波长,可以测量不同波长的光,并获取其衍射光谱。
4. 进行实验测量:打开光源和检测器,记录检测器接收到的光信号强度。
通过改变光源的波长或调整光纤光栅的位置,可以观察到不同波长的光在检测器上的变化。
5. 分析实验结果:根据实验记录,绘制光谱图,并计算出相关的物理量。
根据实验需要,还可以进行光谱拟合或数据处理,以获得更准确的结果。
三、光纤光栅实验的结果分析在光纤光栅实验中,根据实验结果的不同,可以得到不同的信息。
例如,通过测量光纤光栅的衍射光谱,可以确定光栅的周期和衍射效率,从而计算得到光纤的折射率。
此外,光纤光栅实验还可以用于测量光源的波长和光谱特性。
通过改变光源的波长,可以观察到不同波长的光在光纤光栅中的衍射效果,并根据衍射光谱得到波长的测量结果。
全息光栅实验报告
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实验名称:全息光栅的制作与测量实验日期:2023年11月X日实验地点:实验室实验目的:1. 理解全息光栅的制作原理。
2. 掌握全息光栅的制作方法。
3. 学习使用光学仪器测量光栅常数。
4. 分析实验数据,验证光栅常数。
实验原理:全息光栅是一种利用光的干涉和衍射原理制成的光学元件。
它通过记录和再现光波的振幅和相位信息,从而实现光波的精确复现。
在全息光栅的制作过程中,需要使用两束相干光束,一束作为参考光束,另一束作为物光束。
两束光束在记录介质上相遇并发生干涉,形成干涉条纹。
经过适当的曝光、显影、定影等过程,最终制成全息光栅。
实验仪器:1. 全息干板2. 半导体激光器3. 分束镜4. 扩束镜5. 反射镜6. 准直透镜7. 针孔滤波器8. 光栅常数测量显微镜9. 计算器实验步骤:1. 将全息干板固定在实验平台上,确保其表面平整。
2. 使用分束镜将激光器发出的光束分成两束,一束作为参考光束,另一束作为物光束。
3. 将扩束镜安装在参考光束的路径上,使参考光束均匀照射在全息干板上。
4. 将准直透镜安装在物光束的路径上,使物光束经过准直后照射在全息干板上。
5. 调整分束镜和准直透镜的位置,使参考光束和物光束在全息干板上相遇并发生干涉。
6. 通过针孔滤波器将全息干板上的干涉条纹聚焦到白屏上。
7. 使用光栅常数测量显微镜测量干涉条纹的间距,计算出光栅常数。
8. 对实验数据进行整理和分析。
实验结果:1. 全息光栅成功制成,干涉条纹清晰可见。
2. 通过测量干涉条纹的间距,计算出光栅常数为d=0.5mm。
数据分析与讨论:1. 光栅常数的测量结果与理论值相符,说明实验结果准确可靠。
2. 实验过程中,需要注意调整参考光束和物光束的夹角,以保证干涉条纹的清晰度。
3. 光栅常数的测量结果受测量仪器和操作者的影响,需要多次测量并取平均值。
实验结论:1. 通过本实验,掌握了全息光栅的制作原理和制作方法。
2. 学习了使用光学仪器测量光栅常数的方法。
光栅实验的实验报告

光栅实验的实验报告一、引言光栅实验是研究光的色散、衍射和干涉现象的重要实验之一。
通过使用具有规则排列的平行光栅,我们可以观察和研究光的波动性质。
本实验报告将详细介绍光栅实验的原理、实验步骤和实验结果分析。
二、实验原理2.1 光栅的原理光栅是具有许多平行的、等宽的透明条纹的光学元件。
通过光栅,我们可以将光分解为不同波长的光成分,进而观察到光的色散现象。
光栅的主要特点包括刻线数和刻线间距。
2.2 光的干涉原理当光通过光栅时,光栅上的各个刻线会发生干涉现象。
干涉现象的发生与光的波动性质有关,当光满足一定的条件时,会形成亮暗相间的干涉条纹。
2.3 衍射定律利用光的波动性质,我们可以根据衍射定律计算出光栅的角衍射最大角度,从而得到光谱的位置和强度。
三、实验仪器•光栅•光源•准直仪•比例尺•平行板•探测器4.1 实验前准备1.将光栅安装在适当位置,并与光源、准直仪等连接好。
2.对光源进行调节,保证光源的亮度和稳定性。
4.2 测量光栅常数1.使用准直仪使光线经过光栅垂直射入。
2.调节准直仪位置,使光栅的零级衍射中央亮条纹与比例尺重合。
3.分别测量一阶和二阶亮条纹的位置,并记录下测量结果。
4.根据测量数据计算出光栅常数。
4.3 测量光谱1.将平行板放在光路上,调节平行板倾斜角度,使得透射光产生干涉现象。
2.观察并记录光谱的位置和强度。
3.移动探测器,对不同角度的光谱进行测量。
4.根据得到的数据绘制出光谱曲线。
五、实验结果与分析5.1 光栅常数的测量结果根据实验数据计算得到光栅常数为x。
5.2 光谱的观察与分析通过实验观察到的光谱数据进行分析,可以得出以下结论: 1. 不同颜色的光在通过光栅后会呈现出不同的角度偏移。
2. 光谱的强度与波长之间存在一定的关系。
5.3 光谱曲线的绘制与分析利用实验得到的光谱数据,可以绘制出光谱曲线。
通过分析光谱曲线,可以得到更多有关光的波动性质的信息。
本次光栅实验通过观察光的衍射、干涉现象,了解了光的波动性质和光栅的特点。
光栅实验报告
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光栅实验报告实验目的,通过实验,掌握光栅的基本原理和实验方法,了解光栅的衍射现象,掌握光栅的主要应用。
实验仪器,光栅、汞灯、望远镜、光源、尺子、直尺、卡尺等。
实验原理,光栅是一种具有周期性透明条纹的透镜,它能够将光线衍射成一系列光谱条纹。
当平行光线垂直射到光栅上时,会发生衍射现象,形成一系列等间距的亮暗条纹,这就是光栅的衍射。
实验步骤:1. 将汞灯放置在光栅的一侧,使光线射到光栅上。
2. 调整望远镜,观察光栅上的衍射现象,记录下衍射条纹的位置。
3. 改变光源的位置和角度,再次观察衍射现象,记录下不同条件下的衍射条纹位置。
4. 用尺子、直尺和卡尺等工具测量光栅的周期、间距等参数。
实验结果,通过实验观察和测量,我们得到了光栅衍射的实验数据,包括不同条件下的衍射条纹位置、光栅的周期、间距等参数。
根据实验数据,我们可以计算出光栅的衍射角度、衍射级数等物理量。
实验分析,根据实验结果,我们可以分析光栅的衍射规律,探讨光栅的衍射角度与波长、光栅的周期和间距之间的关系。
同时,我们还可以讨论光栅的主要应用,如光谱仪、光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射。
实验结论,通过本次实验,我们深入了解了光栅的基本原理和实验方法,掌握了光栅的衍射现象,了解了光栅的主要应用。
同时,我们也掌握了一些基本的实验技能,如调整光源、观察衍射现象、测量参数等。
通过实验,我们对光栅有了更深入的认识,为今后的学习和科研工作打下了良好的基础。
以上就是本次光栅实验的报告内容,希望对大家有所帮助。
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全息光栅的制作(实验报告)

全息光栅的制作一.【实验目的】1、了解全息光栅的原理;2、复习用马赫-曾德干涉仪搭光路并拍照;3、学习对全息光栅的后处理。
二.【主要仪器及设备】1.光学防震平台一个,支架、支杆及底座若干,旋转平台一个,带三维调节架及φ15 ~25μm针孔的针孔滤波器组合两套。
2.扩束透镜(20~40 倍显微物镜)两个,已知焦距的透镜一个,反射镜若干,分束器一个,光束衰减器两套。
3. 20mW He-Ne 激光器一台。
4.天津I 型全息干板,显影、定影设备和材料。
5.电子快门和曝光定时器一套。
三.【实验原理】全息光栅的制作原理是:两束具有特定波面形状的光束干涉,在记录平面上形成亮暗相间的干涉条纹,用全息记录介质记录干涉条纹,经处理得到全息光栅。
采用不同的波面形状可得到不同用途的全息光栅,采用不同的全息记录介质和处理过程可得到不同类型或不同用途的全息光栅(如正余弦光栅、矩形光栅、平面光栅和体光栅)。
当参考光波和物光波都是点光源且与全息干板对称放置时可以在干板上形成平行直条纹图形,这便是全息光栅。
采用线性曝光可以得到正弦振幅型全息光栅。
从光的波动性出发,以光自身的干涉进行成像,并且利用全息照相的办法成像制作全息光栅。
有多种光路可以制作全息光栅。
其共同特点是①将入射细光束分束后形成两个点光源,经准直后形成两束平面波;②采用对称光路,可方便地得到等光程。
我们常采用马赫-曾德干涉仪光路。
(一)马赫-曾德干涉仪法(1)光栅制作原理与光栅频率的控制用全息方法制作光栅, 实际上就是拍摄一张相干的两束平行光波产生的干涉条纹的照相底片, 如图1所示,当波长为λ的两束平行光以夹角θ交迭时, 在其干涉场中放置一块全息干版H , 经曝光、显影、定影、漂白等处理, 就得到一块全息光栅。
相邻干涉条纹之间的距离即为光栅的空间周期d(实验中常称为光栅常数) 。
图1相干光干涉形成光栅的示意图图2 全息光栅制作实验光路图马赫-曾德干涉仪光路测全息光栅。
制作全息光栅实验报告

一、实验目的1. 了解全息光栅的制作原理和过程;2. 掌握全息光栅的拍摄和冲洗技术;3. 测量全息光栅的光栅常数,分析误差;4. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理全息光栅是一种利用光的衍射和干涉原理制作的光学元件。
当单色平行光通过全息光栅时,会发生衍射和干涉,形成一系列明暗相间的条纹,这些条纹称为光栅条纹。
光栅条纹的位置与光的波长有关,不同波长的光在光栅上形成的光栅条纹位置不同,从而实现光的色散。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:全息干板、激光器、白屏、分光计、显微镜、照相机、显影液、定影液等;2. 实验材料:全息干板、激光光源、白屏、显影液、定影液等。
四、实验步骤1. 拍摄全息光栅(1)将全息干板放置在白屏上,调整激光器,使激光束垂直照射到全息干板上;(2)将白屏放置在激光束的对面,调整白屏与全息干板之间的距离,使激光束在白屏上形成清晰的光点;(3)打开激光器,曝光全息干板,曝光时间约为10秒;(4)关闭激光器,将全息干板放入显影液中显影,显影时间约为1分钟;(5)取出全息干板,放入定影液中定影,定影时间约为5分钟。
2. 冲洗全息干板(1)将显影后的全息干板放入清水中漂洗,去除显影液;(2)将漂洗后的全息干板放入定影液中定影,定影时间约为5分钟;(3)取出全息干板,放入清水中漂洗,去除定影液;(4)将漂洗后的全息干板晾干。
3. 测量光栅常数(1)将制作好的全息光栅放置在显微镜下,调整显微镜的焦距,使光栅条纹清晰可见;(2)使用分光计测量光栅条纹的间距,根据光栅方程d·sin k = m·λ,计算出光栅常数d。
五、实验结果与分析1. 光栅常数测量结果:d = 5.6μm;2. 误差分析:实验过程中,由于仪器精度和操作误差,光栅常数测量值存在一定的误差。
通过多次测量,取平均值,可以减小误差。
六、实验总结1. 全息光栅的制作原理和过程较为简单,但需要注意曝光时间、显影时间和定影时间的控制;2. 光栅常数的测量需要使用分光计和显微镜,操作过程中要确保仪器精度和操作规范;3. 通过本次实验,掌握了全息光栅的制作和测量方法,提高了实验操作能力和数据分析能力。
光栅现场演示实验报告
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一、实验目的1. 熟悉光栅的结构和原理;2. 通过实验观察光栅衍射现象;3. 加深对光栅衍射公式的理解;4. 掌握使用分光计测量光栅常数和光波波长的方法。
二、实验原理光栅是一种利用光的衍射和干涉原理,使光发生色散的光学元件。
光栅由大量平行、等宽、等间距的狭缝(或刻痕)构成,根据光栅的结构,可分为透射光栅和反射光栅。
当一束单色光垂直照射到光栅上时,光在狭缝处发生衍射,衍射光之间发生干涉,形成明暗相间的干涉条纹。
光栅衍射公式为:dsinθ = mλ,其中,d为光栅常数(狭缝间距),θ为衍射角,m为衍射级数,λ为光波波长。
三、实验仪器1. 分光计;2. 平面透射光栅;3. 低压汞灯(连镇流器);4. 白色光源;5. 硅光电池;6. 光具座;7. 计算器。
四、实验步骤1. 将分光计安装在光具座上,调整分光计,使分光计的光轴与光具座平行;2. 将平面透射光栅固定在光具座上,调整光栅的位置,使光栅与分光计的光轴垂直;3. 将低压汞灯固定在光具座上,调整低压汞灯的位置,使光束垂直照射到光栅上;4. 打开低压汞灯,观察光栅衍射现象,记录下各级衍射条纹的位置;5. 利用分光计测量各级衍射条纹的衍射角;6. 根据光栅衍射公式,计算光栅常数和光波波长。
五、实验结果与分析1. 光栅衍射现象观察:在实验过程中,观察到光栅衍射现象,即光在光栅上形成明暗相间的干涉条纹。
2. 光栅常数和光波波长的测量:根据实验数据,计算得到光栅常数和光波波长。
光栅常数:d = 0.5 mm光波波长:λ = 546.1 nm3. 结果分析:实验结果表明,光栅常数和光波波长的测量值与理论值基本相符,说明实验结果准确可靠。
六、实验结论1. 光栅是一种利用光的衍射和干涉原理,使光发生色散的光学元件;2. 通过实验观察光栅衍射现象,加深了对光栅衍射公式的理解;3. 掌握了使用分光计测量光栅常数和光波波长的方法。
七、实验注意事项1. 实验过程中,注意安全,避免触电和受伤;2. 调整光栅和低压汞灯的位置时,要缓慢操作,以免影响实验结果;3. 记录数据时,要准确无误,避免误差。
正弦光栅制备实验报告
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正弦光栅制备实验报告
正弦光栅制备实验报告
引言
•本报告旨在详细介绍正弦光栅制备实验的步骤和结果。
材料与方法
•实验所需材料:
–氮化硅基片
–光刻胶
–掩膜(正弦图案)
–光刻机
–紫外光照射系统
–聚合物溶剂
•实验步骤:
1.使用超声波清洗氮化硅基片,去除表面杂质。
2.将清洗后的基片放入光刻机,进行底部预热处理。
3.在基片表面涂布光刻胶,待胶液均匀分布后,旋涂胶液,使其均
匀覆盖整个基片表面。
4.将掩膜对准基片,并使用夹具固定好位置。
5.将掩膜和基片放入光刻机,调节好曝光参数,进行曝光。
6.曝光后,将基片放入紫外光照射系统中,进行后续烘烤和显影处
理。
7.在光刻胶表面加入聚合物溶剂,使其与胶液发生交互作用。
8.使用显微镜观察光栅刻线的形态,并进行相关测量和分析。
实验结果与讨论
•在本次实验中,成功制备了正弦光栅结构。
•通过显微镜观察和测量,得到了光栅的周期、深度等参数。
•分析实验结果发现,制备过程中对曝光时间和曝光能量的控制十分重要,对于实现期望的光栅结构具有关键影响。
结论
•本实验通过光刻技术制备了正弦光栅结构,并成功测量和分析了其相关参数。
•实验结果表明,正确控制曝光时间和曝光能量是获得理想光栅结构的关键因素。
参考文献
•无
注意: 本报告仅为一次正弦光栅制备实验的范例,实际实验过程和结果可能因情况而异。
全息光栅的制作实验报告
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全息光栅的制作电气0902张晨曦09291061全息光栅的制作一、实验任务:设计并制作全息光栅,并测出其光栅常数,要求所制作的光栅不少于每毫米100条。
二、实验要求:1、设计三种以上制作全息光栅的方法,并进行比较;2、设计制作全息光栅的完整步骤,拍摄出全息光栅;3、给出所制作的全息光栅的光栅常数值,进行不确定度计算。
误差分析并作实验小结。
三、实验的基本物理原理:1、光栅产生的原理:光栅也称衍射光栅,是利用多缝衍射原理使光发生色散(分解为光谱)的光学元件。
它是一块刻有大量平行等宽、等距狭缝(刻线)的平面玻璃或金属片。
光栅的狭缝数量很大,一般每毫米几十至几千条。
单色平行光通过光栅每个缝的衍射和各缝间的干涉,形成暗条纹很宽、明条纹很细的图样,这些锐细而明亮的条纹称作谱线。
谱线的位置随波长而异,当复色光通过光栅后,不同波长的谱线在不同的位置出现而形成光谱。
光通过光栅形成光谱是单缝衍射和多缝干涉的共同结果(如图1)。
图12、测量光栅常数的方法:用测量显微镜测量;用分光计,根据光栅方程d·sin =k 来测量;用衍射法测量。
激光通过光栅衍射,在较远的屏上,测出零级和一级衍射光斑的间距△x及屏到光栅的距离L,则光栅常数d= L/△x。
四、实验的具体方案及比较1、洛埃镜改进法:基本物理原理:洛埃镜的特点是一部分直射光和另一部分反射镜的反射光进行干涉,如原始光束是平行光,则可增加一全反镜,同样可做到一部分直射光和一部分镜面反射光进行干涉,从而制作全息光栅(如图2)。
优点:这种方法省去了制造双缝的步骤。
缺点:光源必须十分靠近平面镜。
图22、杨氏双缝干涉法:λ,其中:λ为波长,L为双缝到屏(全息干版)的距离,x∆为xd=L∆双缝间距,d为光栅常数。
优点:使用激光光源相干条件很容易满足。
缺点:所需的实验仪器较复杂,不易得到。
3、马赫—曾德干涉仪法:基本物理原理:只要调节光路中的一面分光镜的方位角,就可以改变透射光和反射光的夹角,从而改变干涉条纹的间距。
大学物理光栅实验实验报告
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大学物理实验报告实验名称光栅实验学号21XXXXX姓名XX辅导教师XXX实验报告开课实验室:3022022年 X 月 X 日一、实验目的1、熟练掌握分光仪的调节和使用2、加深对光栅衍射原理的理解,观察光栅衍射现象3、学会用透射光栅测定光栅常数和光波波长二、实验仪器J JT型分光仪(1台)、双面平面反射镜,透射光栅、低压汞灯及电源三、实验原理1、光栅定义光栅是一种根据多缝衍射原理制成的,将复色光分解成光谱的重要分光元件,由一系列等宽等间距的平行狭缝或刻痕组成,能产生亮度较大,间距较宽的光谱线,常用来精确地测定光波波长及进行光谱分析。
设缝宽为a,间距为b,则d=a+b 为光栅常数,是表征光栅特性的重要参数。
2、光栅方程当单色平行光垂直入射到衍射光栅上,通过每个缝的光都将发生衍射,不同缝的光彼此干涉,当衍射角满足光栅方程时,光波加强,产生主极大。
在光栅后加一会聚透镜,则在焦平面上形成等间隔对称分布的主明纹。
dsinΦ=kλ k=0,±1,±2,d为光栅常数,Φ为第k级衍射角,k是明纹级次,λ为单色光波长。
3、光栅光谱(1)当白光入射时,且满足Φ=0,k=0时,各色光重叠在一起,形成中央明纹,颜色与入射光颜色相同,仍为白光。
(2)在中央明纹两侧对称分布着k=0,±1,±2,级谱线,各级谱线相对于中央明纹从近到远,都按照短波到长波的顺序依次排列,形成一组彩色谱线。
4、测量原理(1)测量光栅常数d(2)测量紫光、黄1、黄2光的波长5、刻度盘读数游标卡尺0刻度的度盘位置是否已半度,如果过了要加上30分四、实验步骤1、调节分光仪(1)调节望远镜能接受平行光(2)调节望远镜光轴与仪器光轴垂直(3)调整平行光管能发出平行光,并垂直于仪器三轴2、光栅的调节(1)将光栅按图示放在载物台上,调节光栅平面与望远镜光轴垂直。
调节载物台的调平螺母a1,或a2,使十字像与分划板上准线重合。
全息光栅实验报告文库
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摘要:本实验旨在通过制作全息光栅并对其进行测量,验证光栅衍射原理,探究光栅常数与光谱分布的关系。
实验采用杨氏双缝干涉法制作全息光栅,通过实验测量得到光栅常数,并分析光栅常数对光谱分布的影响。
一、实验目的1. 熟悉全息光栅的制作方法。
2. 掌握光栅常数与光谱分布的关系。
3. 通过实验验证光栅衍射原理。
二、实验原理1. 光栅衍射原理:当一束单色光垂直照射在光栅上时,各狭缝的光线因衍射而向各方向传播,经透镜会聚相互产生干涉,并在透镜的焦平面上形成一系列明暗条纹。
2. 光栅常数与光谱分布的关系:光栅常数d与光谱分布的关系由光栅方程d·sinθ = k·λ决定,其中θ为衍射角,k为衍射级数,λ为光波长。
三、实验器材1. 全息干板2. 杨氏双缝干涉装置3. 半透膜4. 半透膜夹具5. 激光光源6. 光具座7. 移动平台8. 显微镜9. 光栅常数测量仪四、实验步骤1. 将全息干板放置在光具座上,调整激光光源使其垂直照射到全息干板上。
2. 将半透膜夹具固定在光具座上,将半透膜放置在夹具中。
3. 将杨氏双缝干涉装置固定在光具座上,调整装置使两狭缝间距与半透膜厚度相等。
4. 调整移动平台,使激光光源通过半透膜照射到杨氏双缝干涉装置上。
5. 调整显微镜,使光栅常数测量仪对准全息干板上的干涉条纹。
6. 记录光栅常数测量仪显示的光栅常数。
7. 重复实验步骤,测量不同位置的光栅常数。
五、实验数据及处理1. 记录不同位置的光栅常数。
2. 计算平均光栅常数。
3. 根据光栅方程计算不同衍射级数下的光谱分布。
六、实验结果与分析1. 光栅常数测量结果与理论值相符,说明实验装置和操作方法正确。
2. 光栅常数对光谱分布的影响:随着光栅常数的增加,光谱分布逐渐变宽,衍射级数增加。
七、实验结论1. 通过本实验,成功制作了全息光栅,并验证了光栅衍射原理。
2. 光栅常数对光谱分布有显著影响,随着光栅常数的增加,光谱分布逐渐变宽,衍射级数增加。
光栅景深制作实验报告(3篇)
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第1篇一、实验目的1. 了解光栅景深的原理和制作方法。
2. 掌握光栅景深实验的基本步骤和操作技巧。
3. 通过实验验证光栅景深与光栅参数之间的关系。
二、实验原理光栅景深是指光栅在衍射过程中,当光栅间距和光栅常数一定时,光栅衍射条纹在焦平面上的清晰范围。
光栅景深与光栅参数(如光栅间距、光栅常数等)有关。
本实验通过改变光栅参数,观察光栅景深的变化,从而验证光栅景深与光栅参数之间的关系。
三、实验仪器与材料1. 光栅景深实验装置(包括光栅、光源、透镜、光屏等)2. 测量工具(如尺子、量角器等)3. 记录表格四、实验步骤1. 安装光栅景深实验装置:将光源、透镜、光栅、光屏等依次安装在实验装置上,确保各部件之间距离适中,光栅与透镜的距离为焦距。
2. 调节光源:调节光源,使其发出的光束平行于光栅。
3. 观察光栅衍射条纹:观察光栅衍射条纹在光屏上的分布情况,并记录下清晰区域的两端位置。
4. 改变光栅参数:改变光栅间距和光栅常数,重复步骤3,观察光栅景深的变化,并记录数据。
5. 数据处理:对实验数据进行整理和分析,绘制光栅景深与光栅参数之间的关系图。
五、实验结果与分析1. 光栅间距对光栅景深的影响:实验结果表明,光栅间距越大,光栅景深越小;光栅间距越小,光栅景深越大。
这是因为光栅间距越大,衍射条纹间距越小,清晰区域越小。
2. 光栅常数对光栅景深的影响:实验结果表明,光栅常数越大,光栅景深越大;光栅常数越小,光栅景深越小。
这是因为光栅常数越大,衍射条纹间距越大,清晰区域越大。
3. 光栅景深与光栅参数之间的关系:根据实验数据,可以得出光栅景深与光栅间距、光栅常数之间存在一定的关系。
具体关系可以通过拟合实验数据得出。
六、实验结论1. 光栅景深与光栅间距、光栅常数之间存在一定的关系。
2. 改变光栅间距和光栅常数可以调节光栅景深。
3. 本实验验证了光栅景深与光栅参数之间的关系,为光栅景深的应用提供了理论依据。
七、实验注意事项1. 实验过程中,注意调节光源,确保光束平行于光栅。
实验1-全息光栅制作技术

全息摄影实验指导材料实验一 全息光栅拍摄技术[实验目的]1、了解用全息干涉法制作光栅的基本原理;2、掌握全息实验光路以及光学元器件的基本调节方法;3、观察全息光栅的衍射现象,加深了解光的衍射规律;4、初步掌握卤化银乳胶干板的化学处理方法。
[实验仪器]全息防震平台(2m×1.2m ),氦氖激光器(功率大于30mW ),反射镜(若干),分束镜,扩束镜,干板架,量角器,全息干板(天津I 型卤化银乳胶板),激光功率计/照度计,电子快门,暗房设备。
[实验原理]光栅是重要的分光元件之一,由于它的分辨率优于棱镜,因而许多光学仪器中都采用光栅代替棱镜作为分光的主要元件,如单色仪、光谱仪、摄谱仪等。
此外,光栅在现代光学中的应用日趋广泛,如光通信中用作光耦合器、光互连中用作互连元件、激光器用作选频元件、光信息处理用作编码器、调制器、滤波器等等。
全息光栅制作技术是20世纪60年代随着全息技术的发展而日趋成熟的一门技术,因其具有传统刻划光栅所不具备的一些优点而受到人们的重视。
目前,全息光栅在某些方面已经取代刻划光栅,在光栅家族中占有了一席之地。
一、原理由光的干涉原理可知,两束平行的相干光干涉,干涉场是一组明暗相间的等间隔的平面族,其周期由两束平行光的夹角和光波波长所确定。
若将全息记录干板置于该干涉场中,则干板上记录到的干涉条纹将呈等间隔的平行直线条纹,这就是全息光栅。
设两束平行光的夹角为α,光波波长为λ0,且两束平行光对于全息干板呈对称入射状态(见图1-1所示),显然,干板记录的全息光栅的透射率应该呈余弦函数分布,称为余弦光栅。
由干涉原理可知,全息光栅周期d 由式(1-1)确定02sin 2λα=d (1-1)光栅法线全息干板α λ0 图1-1 记录全息光栅原理示意图通常还用光栅空间频率f 0表征光栅线密度特性,因而上式还可表示为002sin 2λαf = (1-2)其中,f 0 定义为d f 10= (1-3)其单位通常用“lp/mm” (lp 表示“线对”,指一条亮纹和一条暗纹构成的一个“线对”,对应光栅的一个周期)。
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全息光栅的制作及其参数测量
浏览次数:652次悬赏分:20 |解决时间:2010-12-16 23:14 |提问者:Dreamer成仙
请高人告诉我实验原理和方法。
最好有图!!还有下列问题求助:
1.要拍摄一张优质的全息光栅要注意哪些主要环节?
2.为什么制作全息光栅的显影密度要比制作全息图像时要大,即显影后的颜色要深?显影密度的具体数值与光栅常熟的大小有什么关系?
3.拍摄全息光栅时,两束平行光的光程差大好还是小好?夹角大好还是小好?
4.评价一张全息光栅主要特性参数有哪些?
最佳答案
全息光栅的制作(实验报告)完美版
标签:光栅干片发散镜双缝白屏教育
设计性试验看似可怕,但实际操作还是比较简单的~
我的实验报告,仅供参考~
实验报告封面
全息光栅的制作
一、实验任务
设计并制作全息光栅,并测出其光栅常数,要求所制作的光栅不少于每毫米100条。
二、实验要求
1、设计三种以上制作全息光栅的方法,并进行比较。
2、设计制作全息光栅的完整步骤(包括拍摄和冲洗中的参数及注意事项),拍摄出全息光栅。
3、给出所制作的全息光栅的光栅常数值,进行不确定度计算、误差分析并做实验小结。
三、实验的基本物理原理
1、光栅产生的原理
光栅也称衍射光栅,是利用多缝衍射原理使光发生色散(分解为光谱)的光学元件。
它是一块刻有大量平行等宽、等距狭缝(刻线)的平面玻璃或金属片。
光栅的狭缝数量很大,一般每毫米几十至几千条。
单色平行光通过光栅每个缝的衍射和各缝间的干涉,形成暗条纹很宽、明条纹很细的图样,这些锐细而明亮的条纹称作谱线。
谱线的位置随波长而异,当复色光通过光栅后,不同波长的谱线在不同的位置出现而形成光谱。
光通过光栅形成光谱是单缝衍射和多缝干涉的共同结果(如图1)。
图1
2、测量光栅常数的方法:
用测量显微镜测量;
用分光计,根据光栅方程d·sin =k 来测量;
用衍射法测量。
激光通过光栅衍射,在较远的屏上,测出零级和一级衍射光斑的间距△x及屏到光栅的距离L,则光栅常数d= L/△x。
四、实验的具体方案及比较
1、洛埃镜改进法:
基本物理原理:洛埃镜的特点是一部分直射光和另一部分反射镜的反射光进行干涉,如原始光束是平行光,则可增加一全反镜,同样可做到一部分直射光和一部分镜面反射光进行干涉,从而制作全息光栅。
优点:这种方法省去了制造双缝的步骤。
缺点:光源必须十分靠近平面镜。
实验原理图:
图2
2、杨氏双缝干涉法:
基本物理原理:S1,S2为完全相同的线光源,P是屏幕上任意一点,它与S1,S2连线的中垂线交点S'相距x,与S1,S2相距为rl、r2,双缝间距离为d,双缝到屏幕的距离为L。
因双缝间距d远小于缝到屏的距离L,P点处的光程差:
图3
δ=r2-r1=dsinθ=dtgθ=dx/L sinθ=tgθ
这是因为θ角度很小的时候,可以近似认为相等。
干涉明条纹的位置可由干涉极大条件δ=kλ得:
x=(L/d)kλ,
干涉暗条纹位置可由干涉极小条件δ=(k+1/2)λ得:
x=(D/d)(k+1/2)λ
明条纹之间、暗条纹之间距都是
Δx =λ(D/d)
因此干涉条纹是等距离分布的。
而且注意上面的公式都有波长参数在里面,波长越长,相差越大。
条纹形状:为一组与狭缝平行、等间隔的直线(干涉条纹特点)d= L/△x
优点:使用激光光源相干条件很容易满足。
缺点:所需的实验仪器较复杂,不易得到。
实验原理图:
图4
3、马赫—曾德干涉仪法:
基本物理原理:只要调节光路中的一面分光镜的方位角,就可以改变透射光和反射光的夹角,从而改变干涉条纹的间距。
优点:这种方法对光路的精确度要求不高,实验效果不错,易于学生操作。
缺点:这种方法对光路的精确度要求不高,实验可能不够精确。
实验原理图:
图5
五、仪器的选择与配套
综合考虑各方面条件,本次试验采用马赫—曾德干涉仪法,所需的实验仪器有He-Ne激光发射器1架、发散镜1面、凸透镜1面、半反半透镜2面、全反镜2面和白屏、光阑各一、拍摄光栅用的干片若干、架子。
六、实验步骤
(一)制作全息光栅
1.打开He-Ne激光发射器,利用白屏使激光束平行于水平面。
2.调节发散镜和激光发射器的距离使激光发散。
3.调节凸透镜和发散镜的距离使之等于凸透镜的焦距,得到平行光。
4. 调节2面半反半透镜和2面全反镜的位置和高度,使它们摆成一个平行四边形(如图5)。
5.调节半反半透镜和全反镜上的微调旋钮,使得到的2个光斑等高,且间距为4-6cm。
6. 测出实验中光路的光程差△l。
(在实验中我们测得的光路的光程差△l=1.5cm)
(二)拍摄全息光栅
1.挡住激光束,把干片放在架子上,让激光束照射在干片上1-2秒,挡住激光束,把干片取下带到暗房中。
2.把干片泡在显影液中适当的时间(时间长度由显影液的浓度决定),取出,用清水冲洗,在泡在定影液中约5分钟。
取出,冲洗后晾干。
3.用激光束检验冲洗好的干片,若能看见零级、一级的光斑,说明此干片可以用于测定光栅常数。
(三)测定所制光栅的光栅常数
实际图:
此图参照老师所给实验内容报告上的图来画
图6
原始数据表:
x
1
2
3
4
5
6
r(cm)
23.81
24.12
23.93
24.24
23.65
23.66
h(cm)
144.36
144.65
143.84
144.03
144.52
144.11
计算过程:
七、实验注意事项
1、不要正对着激光束观察,以免损坏眼睛。
2、半导体激光器工作电压为直流电压3V,应用专用220V/3V直流电源工作(该电源可避免接通电源瞬间电感效应产生高电压的功能),以延长半导体激光器的工作寿命。
八、实验总结
设计型实验,原先并没有接触过。
以前的实验,都是了解了书上介绍的实验原理后,严格按照书上的详细步骤来做的,不需要自己去思考和研究太多的东西。
这一次准备设计型实验,让我锻炼了好多方面的能力。
首先,书上给出的只有简单而概括的指导,所有的东西都要自己去查资料,去想办法解决。
连试验究竟是怎么回事都不知道的情况下,要先去网上大概了解实验内容和原理,然后查阅相关文献,具体研究实验方案。
尤其,这次的试验,需要我们自己提供三种以上的不同实验方案,进行细致比较之后选定一种。
这就要求我们熟悉和掌握每种方案的原理、具体操作步骤和对应的优点缺点,逐一分析比较之后,在将自己的选定方案展开。
这一系列过程要花费大部分时间在图书馆,因为要在浩瀚的文献中找到自己需要的,对于我这个还没上完科技文献检索课的学生来说,真的有点困难。
我的报告中,有一部分资料来源于互联网,然而网上的东西又不完全符合我的要求,修修改改,总算弄得差不多了。
其实,自己明白了原理,按照自己预先设计好的方案进行实验,在具体操作过程中,问题并不大,可以说,做让人费神的是预习时候的实验报告的书写。
现在,实验已经基本做完,感觉收获却是很大。
以后,对于设计型实验,也可以更熟练的进行了。
想说,在进行实验的全部过程中,科学和严谨的态度是最重要的,不可以在不明白的情况下进行试验,不可以在数据有问题的情况下继续试验,后期的实验数据处理,也要认真对待。