衍射实验报告
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。
自制衍射实验报告

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. 通过实验验证单缝衍射和双缝衍射的规律,加深对波动光学知识的理解。
3. 培养动手能力和实验设计能力。
二、实验原理光的衍射现象是指光波遇到障碍物或孔径时,会发生偏离直线传播的现象。
根据衍射孔径的大小和光波的波长,衍射现象可以分为单缝衍射和双缝衍射。
1. 单缝衍射当光波通过一个狭缝时,会发生衍射现象。
衍射条纹的宽度与狭缝宽度、光波的波长以及观察屏与狭缝的距离有关。
根据衍射原理,可以得到以下公式:\[ a \sin \theta = m \lambda \]其中,\( a \) 为狭缝宽度,\( \theta \) 为衍射角,\( m \) 为衍射级数,\( \lambda \) 为光波的波长。
2. 双缝衍射当光波通过两个狭缝时,会发生干涉现象。
干涉条纹的间距与两个狭缝之间的距离、光波的波长以及观察屏与狭缝的距离有关。
根据干涉原理,可以得到以下公式:\[ d \sin \theta = m \lambda \]其中,\( d \) 为两个狭缝之间的距离,其他符号与单缝衍射公式相同。
三、实验仪器1. 狭缝板2. 双缝板3. 准直器4. 白光光源5. 观察屏6. 毫米尺7. 记录本和笔四、实验步骤1. 将狭缝板和双缝板依次放置在准直器后面,确保狭缝平行于准直器光轴。
2. 调整白光光源,使其发出的光束垂直照射到狭缝板上。
3. 观察并记录观察屏上单缝衍射条纹的位置和间距。
4. 将双缝板放置在狭缝板后面,调整两个狭缝之间的距离。
5. 观察并记录观察屏上双缝衍射条纹的位置和间距。
6. 重复步骤3-5,改变观察屏与狭缝的距离,记录不同距离下的衍射条纹。
五、实验结果与分析1. 单缝衍射通过实验,我们得到了单缝衍射条纹的位置和间距。
根据实验数据,我们可以计算出狭缝宽度、光波的波长以及衍射角。
2. 双缝衍射通过实验,我们得到了双缝衍射条纹的位置和间距。
光的干涉衍射实验报告

一、实验目的1. 理解光的干涉和衍射现象的基本原理。
2. 观察并记录光的干涉和衍射图样。
3. 通过实验验证光的波动性。
4. 学习使用光学仪器进行实验操作和分析。
二、实验原理1. 干涉现象:当两束或多束相干光波相遇时,由于光波的叠加,某些区域的光波相互加强(相长干涉),而另一些区域的光波相互抵消(相消干涉),从而在空间上形成明暗相间的干涉条纹。
2. 衍射现象:当光波遇到障碍物或通过狭缝时,会发生弯曲,从而绕过障碍物或通过狭缝传播,并在障碍物或狭缝的阴影区形成衍射图样。
三、实验仪器1. 双缝干涉仪2. 单缝衍射仪3. 光源(如激光器)4. 屏幕或光栅5. 光具座6. 测量工具(如刻度尺、角度计)四、实验步骤1. 干涉实验:- 将双缝干涉仪放置在光具座上,调整光源、双缝和屏幕的位置,使光路畅通。
- 打开光源,观察屏幕上的干涉条纹,调整屏幕位置,使条纹清晰可见。
- 使用测量工具测量干涉条纹的间距,记录数据。
2. 衍射实验:- 将单缝衍射仪放置在光具座上,调整光源、单缝和屏幕的位置,使光路畅通。
- 打开光源,观察屏幕上的衍射条纹,调整屏幕位置,使条纹清晰可见。
- 使用测量工具测量衍射条纹的间距,记录数据。
五、实验结果与分析1. 干涉实验结果:- 通过测量干涉条纹的间距,计算出光波的波长。
- 观察干涉条纹的分布规律,验证干涉现象。
2. 衍射实验结果:- 通过测量衍射条纹的间距,计算出狭缝的宽度。
- 观察衍射条纹的分布规律,验证衍射现象。
六、实验总结1. 通过实验,成功观察到了光的干涉和衍射现象,验证了光的波动性。
2. 实验过程中,学会了使用光学仪器进行实验操作和分析。
3. 深入理解了光的干涉和衍射现象的基本原理,为后续学习光学知识打下了基础。
七、注意事项1. 实验过程中,注意保持光路畅通,避免杂散光干扰。
2. 调整屏幕位置时,要缓慢平稳,避免对干涉条纹造成破坏。
3. 记录数据时,要准确无误,便于后续分析。
干涉衍射实验报告

一、实验目的1. 了解干涉和衍射的基本原理;2. 观察并分析干涉和衍射现象;3. 熟悉干涉仪和衍射仪的构造和使用方法;4. 掌握测量干涉条纹间距和衍射条纹间距的方法。
二、实验原理1. 干涉现象:当两束相干光波相遇时,由于光波的叠加,会产生明暗相间的条纹,这种现象称为干涉。
干涉条纹间距与光波的波长和光源间距有关。
2. 衍射现象:当光波通过一个狭缝或绕过一个障碍物时,会发生偏离直线传播的现象,这种现象称为衍射。
衍射条纹间距与光波的波长和障碍物或狭缝的尺寸有关。
三、实验仪器1. 干涉仪:牛顿环干涉仪、迈克尔逊干涉仪等;2. 衍射仪:单缝衍射仪、双缝衍射仪等;3. 光源:激光器、白光光源等;4. 测量工具:刻度尺、显微镜等。
四、实验步骤1. 干涉实验:(1)调整干涉仪,使两束光波相干;(2)观察干涉条纹,记录干涉条纹间距;(3)改变光源间距,观察干涉条纹间距的变化;(4)测量光波的波长。
2. 衍射实验:(1)调整衍射仪,使光波通过狭缝或绕过障碍物;(2)观察衍射条纹,记录衍射条纹间距;(3)改变狭缝宽度或障碍物尺寸,观察衍射条纹间距的变化;(4)测量光波的波长。
五、实验结果与分析1. 干涉实验结果:(1)干涉条纹间距:d = λL/d;(2)光波波长:λ = dL/d。
2. 衍射实验结果:(1)衍射条纹间距:d' = λL'/d';(2)光波波长:λ = d'L'/d'。
六、实验总结1. 通过本次实验,我们了解了干涉和衍射的基本原理,并观察到了干涉和衍射现象;2. 掌握了干涉仪和衍射仪的构造和使用方法,以及测量干涉条纹间距和衍射条纹间距的方法;3. 通过实验结果,我们验证了干涉和衍射现象与光波的波长、光源间距和障碍物或狭缝的尺寸有关;4. 本次实验加深了我们对光学波动性的理解,提高了我们的实验操作技能。
七、注意事项1. 实验过程中,注意安全,防止激光伤害眼睛;2. 调整仪器时,轻拿轻放,避免仪器损坏;3. 实验数据应准确记录,避免误差产生;4. 实验过程中,注意观察现象,分析原因,及时解决实验中出现的问题。
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。
光衍射实验实验报告

实验名称:光衍射实验实验日期:2023年3月15日实验地点:物理实验室实验人员:张三、李四、王五一、实验目的1. 了解光衍射现象的基本原理。
2. 观察并分析光通过狭缝和光栅时的衍射现象。
3. 掌握使用分光计和测量工具的方法。
4. 通过实验加深对光的波动性质的理解。
二、实验原理光衍射是光波在传播过程中遇到障碍物或通过狭缝时,光线偏离直线传播路径而绕过障碍物或通过狭缝的现象。
当光波遇到障碍物或通过狭缝时,光波会发生衍射,形成明暗相间的干涉条纹。
光栅衍射是光通过光栅时发生的衍射现象。
光栅是由一组等间距、等宽的狭缝组成,光通过光栅时,各个狭缝的光线发生衍射,产生干涉,形成明暗相间的干涉条纹。
三、实验器材1. 分光计2. 狭缝板3. 光栅4. 光源5. 屏幕板6. 测量工具(直尺、刻度尺等)四、实验步骤1. 将分光计调整至水平,确保光路垂直。
2. 将光源置于分光计的上方,调整光源位置,使光线垂直照射狭缝板。
3. 观察屏幕板上的衍射条纹,记录条纹间距。
4. 改变狭缝板的宽度,重复步骤3,记录不同宽度下的条纹间距。
5. 将光栅放置在狭缝板前,调整光栅角度,观察屏幕板上的衍射条纹,记录条纹间距。
6. 改变光栅角度,重复步骤5,记录不同角度下的条纹间距。
7. 使用测量工具测量狭缝板和光栅的宽度。
五、实验数据及结果分析1. 狭缝板宽度与条纹间距的关系通过实验,我们发现随着狭缝板宽度的减小,条纹间距逐渐增大。
这是因为狭缝宽度越小,衍射现象越明显,衍射条纹越宽。
2. 光栅角度与条纹间距的关系通过实验,我们发现随着光栅角度的增大,条纹间距逐渐减小。
这是因为光栅角度越大,衍射现象越明显,衍射条纹越窄。
3. 光栅常数与条纹间距的关系根据光栅衍射公式,条纹间距与光栅常数成正比。
通过实验,我们验证了这一结论。
六、实验结论1. 光通过狭缝和光栅时会发生衍射现象,形成明暗相间的干涉条纹。
2. 狭缝宽度、光栅角度和光栅常数对衍射条纹间距有显著影响。
波的衍射实验报告

一、实验目的1. 了解波的衍射现象及其原理。
2. 掌握单缝、双缝衍射实验的原理和方法。
3. 通过实验验证衍射公式,并探究衍射现象的影响因素。
二、实验原理衍射是波遇到障碍物或孔径时偏离直线传播的现象。
当波遇到障碍物或孔径时,部分波会绕过障碍物或通过孔径继续传播,形成新的波前。
衍射现象在日常生活中广泛存在,如光波的衍射、声波的衍射等。
本实验主要研究单缝、双缝衍射现象。
根据惠更斯-菲涅耳原理,波前上的每一点都可以看作是次级波源,次级波源发出的波前叠加后形成新的波前。
当次级波源之间的距离与波长相当时,会发生明显的衍射现象。
三、实验仪器1. 单缝衍射实验:激光器、光具座、屏幕、狭缝板。
2. 双缝衍射实验:激光器、光具座、屏幕、双缝板。
四、实验内容1. 单缝衍射实验(1)调整激光器、光具座和屏幕的位置,使激光束垂直照射到狭缝板上。
(2)观察屏幕上的衍射条纹,记录条纹间距。
(3)改变狭缝宽度,重复实验,观察条纹间距的变化。
2. 双缝衍射实验(1)调整激光器、光具座和屏幕的位置,使激光束垂直照射到双缝板上。
(2)观察屏幕上的衍射条纹,记录条纹间距。
(3)改变双缝间距,重复实验,观察条纹间距的变化。
五、实验结果与分析1. 单缝衍射实验(1)当狭缝宽度减小时,衍射条纹间距增大。
(2)当狭缝宽度增大时,衍射条纹间距减小。
2. 双缝衍射实验(1)当双缝间距减小时,衍射条纹间距增大。
(2)当双缝间距增大时,衍射条纹间距减小。
六、结论1. 波的衍射现象是由于波遇到障碍物或孔径时偏离直线传播而产生的。
2. 单缝、双缝衍射实验验证了衍射公式,并表明衍射条纹间距与狭缝宽度、双缝间距有关。
3. 本实验有助于加深对波的性质和衍射现象的理解。
七、注意事项1. 实验过程中,注意调整激光器、光具座和屏幕的位置,使激光束垂直照射到狭缝板或双缝板上。
2. 观察衍射条纹时,注意条纹间距的变化,记录实验数据。
3. 实验结束后,整理实验器材,保持实验室整洁。
衍射现象小实验报告(3篇)

第1篇实验目的通过本次实验,了解并验证光的衍射现象,掌握单缝衍射和双缝衍射的基本原理,观察衍射条纹的形成及其特点,加深对波动光学中衍射概念的理解。
实验原理衍射是光波遇到障碍物或通过狭缝时,发生偏离直线传播的现象。
当障碍物的孔径或狭缝的宽度与光波的波长相当或更小,光波会发生明显的衍射现象。
衍射现象可以分为单缝衍射和双缝衍射。
单缝衍射时,光波通过单缝后,在屏幕上形成明暗相间的衍射条纹。
衍射条纹的间距与狭缝宽度、光波波长和观察距离有关。
双缝衍射时,光波通过两个相距很近的狭缝后,在屏幕上形成干涉条纹。
干涉条纹的间距与狭缝间距、光波波长和观察距离有关。
实验器材1. 单缝衍射装置:包括激光器、狭缝板、光屏、支架等。
2. 双缝衍射装置:包括激光器、狭缝板、光屏、支架等。
3. 量角器、刻度尺、白纸等。
实验步骤1. 单缝衍射实验(1)将激光器发射的激光束调至最佳状态,确保光束平行。
(2)将狭缝板放置在激光束的路径上,调整狭缝板与光屏的距离,使衍射条纹清晰可见。
(3)观察并记录衍射条纹的间距,用刻度尺测量。
(4)改变狭缝宽度,重复步骤(3),记录不同宽度下的衍射条纹间距。
2. 双缝衍射实验(1)将激光器发射的激光束调至最佳状态,确保光束平行。
(2)将狭缝板放置在激光束的路径上,调整狭缝板与光屏的距离,使衍射条纹清晰可见。
(3)观察并记录干涉条纹的间距,用刻度尺测量。
(4)改变狭缝间距,重复步骤(3),记录不同间距下的干涉条纹间距。
实验结果与分析1. 单缝衍射实验通过实验,我们观察到当狭缝宽度减小时,衍射条纹间距增大;当狭缝宽度增大时,衍射条纹间距减小。
这符合单缝衍射原理。
2. 双缝衍射实验通过实验,我们观察到当狭缝间距减小时,干涉条纹间距增大;当狭缝间距增大时,干涉条纹间距减小。
这符合双缝衍射原理。
实验结论通过本次实验,我们验证了光的衍射现象,掌握了单缝衍射和双缝衍射的基本原理。
实验结果表明,衍射条纹间距与狭缝宽度、狭缝间距和光波波长有关。
光栅衍射实验报告建议(3篇)

第1篇一、实验名称光栅衍射实验二、实验目的1. 理解光栅衍射的基本原理,包括光栅方程及其应用。
2. 掌握分光计的使用方法,包括调整和使用技巧。
3. 学习如何通过实验测定光栅常数和光波波长。
4. 加深对光栅光谱特点的理解,包括色散率、光谱级数和衍射角之间的关系。
三、实验原理光栅是由大量平行、等宽、等间距的狭缝(或刻痕)组成的光学元件。
当单色光垂直照射到光栅上时,各狭缝的光波会发生衍射,并在光栅后方的屏幕上形成一系列明暗相间的衍射条纹。
这些条纹的形成是由于光波之间的干涉作用。
根据光栅方程,可以计算出光栅常数和光波波长。
四、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. 光栅常数测量装置5. 光栅波长测量装置五、实验步骤1. 准备工作:检查实验仪器是否完好,了解各仪器的使用方法和注意事项。
2. 调节分光计:根据实验要求,调整分光计,使其达到最佳状态。
3. 放置光栅:将光栅放置在分光计的载物台上,确保其垂直于入射光束。
4. 调节光源:调整低压汞灯的位置,使其发出的光束垂直照射到光栅上。
5. 观察衍射条纹:通过分光计的望远镜观察光栅后的衍射条纹。
6. 测量衍射角:使用光栅常数测量装置,测量衍射条纹的角宽度。
7. 计算光栅常数和光波波长:根据光栅方程,计算光栅常数和光波波长。
8. 重复实验:重复上述步骤,至少进行三次实验,以确保实验结果的准确性。
六、实验数据记录1. 光栅常数(d):单位为纳米(nm)。
2. 光波波长(λ):单位为纳米(nm)。
3. 衍射角(θ):单位为度(°)。
七、实验结果与分析1. 计算光栅常数和光波波长:根据实验数据,计算光栅常数和光波波长。
2. 分析实验结果:比较实验结果与理论值,分析误差产生的原因,如仪器误差、操作误差等。
3. 讨论实验现象:讨论光栅衍射条纹的特点,如条纹间距、亮度等。
八、实验结论1. 通过实验,验证了光栅衍射的基本原理。
2. 掌握了分光计的使用方法,提高了实验操作技能。
单缝衍射实验实验报告

单缝衍射实验实验报告一、实验目的1、观察单缝衍射现象,了解其特点和规律。
2、测量单缝衍射的光强分布,计算缝宽。
3、加深对光的波动性的理解。
二、实验原理当一束平行光通过宽度与波长相当的狭缝时,会发生衍射现象。
在屏幕上,不再是简单的直线传播形成的亮斑,而是出现一系列明暗相间的条纹。
单缝衍射的光强分布可以用菲涅耳半波带法来解释。
将狭缝处的波阵面分成奇数个或偶数个半波带,当波阵面被分成偶数个半波带时,对应点的光振动相互抵消,形成暗纹;当波阵面被分成奇数个半波带时,对应点的光振动相互叠加,形成明纹。
单缝衍射的中央明纹宽度为:$2x_1 =\frac{2λf}{a}$(其中$λ$ 为入射光波长,$f$ 为透镜焦距,$a$ 为单缝宽度)三、实验仪器1、氦氖激光器2、单缝装置3、光学平台4、光屏5、光强测量仪四、实验步骤1、搭建实验装置将氦氖激光器放置在光学平台的一端,使其发射的激光束水平。
在激光束的路径上依次放置单缝装置和光屏,调整它们的高度和位置,使激光束能够通过单缝并在光屏上形成清晰的衍射条纹。
2、调整光路微调单缝装置的角度,使衍射条纹垂直于光屏。
移动光屏,使衍射条纹处于光屏的中心位置。
3、测量光强分布打开光强测量仪,将其探头对准光屏上的衍射条纹。
从中央明纹开始,沿水平方向逐点测量光强,并记录数据。
4、改变单缝宽度,重复实验更换不同宽度的单缝,重复上述步骤,观察并记录衍射条纹的变化。
五、实验数据及处理1、实验数据记录对于不同宽度的单缝,分别记录中央明纹的位置$x_1$ 以及各级明纹和暗纹的位置。
2、数据处理根据测量数据,绘制光强分布曲线。
利用中央明纹宽度的公式$2x_1 =\frac{2λf}{a}$,已知激光波长$λ$ 和透镜焦距$f$ ,计算单缝宽度$a$ 。
六、实验结果与分析1、实验结果观察到了清晰的单缝衍射条纹,中央明纹最亮最宽,两侧对称分布着各级明暗相间的条纹。
随着单缝宽度的减小,中央明纹宽度增大,条纹间距变宽。
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。
激光实验衍射实验报告

一、实验目的1. 观察并验证光的衍射现象;2. 掌握单缝衍射和双缝衍射的实验原理和方法;3. 学习测量光强分布和计算单缝宽度。
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,会发生偏离直线传播的现象,这种现象称为光的衍射。
衍射现象是波动光学中的一个重要现象。
2. 单缝衍射:当光波通过一个狭缝时,会发生衍射现象,形成明暗相间的衍射条纹。
根据夫琅禾费衍射理论,单缝衍射的光强分布公式为:\[ I(\theta) = I_0 \left(\frac{\sin\left(\frac{\pi a\sin\theta}{\lambda}\right)}{\frac{\pi a \sin\theta}{\lambda}}\right)^2 \]其中,\( I(\theta) \)为衍射角为\(\theta\)处的光强,\( I_0 \)为中央明纹处的光强,\( a \)为狭缝宽度,\( \lambda \)为入射光的波长。
3. 双缝衍射:当光波通过两个狭缝时,会发生干涉现象,形成明暗相间的干涉条纹。
根据干涉理论,双缝衍射的光强分布公式为:\[ I(\theta) = I_0 \left(\frac{\sin\left(\frac{\pi d\sin\theta}{\lambda}\right)}{\frac{\pi d \sin\theta}{\lambda}}\right)^2 \]其中,\( I(\theta) \)为衍射角为\(\theta\)处的光强,\( I_0 \)为中央明纹处的光强,\( d \)为两个狭缝之间的距离,\( \lambda \)为入射光的波长。
三、实验仪器与设备1. 激光器:He-Ne激光器;2. 单缝狭缝板;3. 双缝狭缝板;4. 衍射屏;5. 光强测量装置;6. 测量尺;7. 计算器。
四、实验步骤1. 将激光器、单缝狭缝板、衍射屏和光强测量装置依次连接好,确保装置稳定。
光学衍射综合实验报告

一、实验目的1. 理解光学衍射的基本原理和现象;2. 掌握光学衍射实验的操作方法和数据处理方法;3. 通过实验验证光学衍射公式,加深对光学衍射现象的理解;4. 培养实验操作能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理光学衍射是指光波遇到障碍物或通过狭缝时,偏离直线传播方向而发生的现象。
根据障碍物或狭缝的形状和尺寸,衍射现象可以分为单缝衍射、双缝衍射和光栅衍射等。
1. 单缝衍射:当光波通过一个狭缝时,光波在狭缝边缘发生衍射,形成一系列明暗相间的条纹。
根据衍射公式,条纹间距与光波波长、狭缝宽度及狭缝与屏幕之间的距离有关。
2. 双缝衍射:当光波通过两个狭缝时,两个狭缝产生的光波相互干涉,形成明暗相间的干涉条纹。
根据干涉公式,条纹间距与光波波长、两个狭缝之间的距离及狭缝与屏幕之间的距离有关。
3. 光栅衍射:当光波通过光栅时,光波在光栅上发生衍射和干涉,形成明暗相间的衍射条纹。
根据光栅衍射公式,条纹间距与光波波长、光栅常数及狭缝与屏幕之间的距离有关。
三、实验仪器1. 光源:白光光源;2. 狭缝板:单缝板、双缝板;3. 光栅:光栅板;4. 透镜:会聚透镜;5. 屏幕板:用于观察衍射条纹;6. 光具座:用于固定实验仪器;7. 光电传感器:用于测量衍射条纹间距;8. 数据采集与分析软件。
四、实验步骤1. 调整实验仪器,确保光源、狭缝板、光栅、透镜和屏幕板的位置合适;2. 通过调整狭缝板和光栅,观察单缝衍射、双缝衍射和光栅衍射现象;3. 测量单缝衍射条纹间距、双缝衍射条纹间距和光栅衍射条纹间距;4. 利用光电传感器和数据采集与分析软件,记录实验数据;5. 根据实验数据,验证光学衍射公式。
五、实验结果与分析1. 单缝衍射实验:根据实验数据,计算单缝衍射条纹间距,并与理论值进行比较。
分析实验误差,讨论可能的原因。
2. 双缝衍射实验:根据实验数据,计算双缝衍射条纹间距,并与理论值进行比较。
分析实验误差,讨论可能的原因。
衍射现象演示实验报告

衍射现象演示实验报告了解和研究衍射现象,通过实验观察和分析,探索衍射现象的特点和规律。
实验原理:衍射是波动现象之一,当波遇到障碍物或通过狭缝时,波的传播方向会发生偏折,使波扩散或绕过障碍物。
根据赫维在17世纪提出的衍射公式,我们可以计算出衍射的角度和强度。
实验材料:1. 激光器或光源2. 干涉仪或光屏3. 各种宽度和间距的狭缝4. 光源控制器或滑轨5. 光检测器或照相机实验步骤:1. 将光源置于适当位置,调整光源的位置和方向,以保证光线可以穿过狭缝。
2. 打开干涉仪或放置透射光屏,使得光线通过狭缝并照射到干涉仪或光屏上。
3. 观察狭缝所形成的衍射图案,注意其中的明暗条纹和交叉点等特征。
4. 更换狭缝的宽度和间距,再次观察衍射图案的变化,并记录观察结果和现象描述。
5. 使用光检测器或照相机捕捉衍射图案的影像,以便进一步的分析。
6. 使用合适的数学公式和计算方法,对实验数据进行处理和分析。
7. 比较和讨论不同狭缝的宽度和间距对衍射图案的影响,总结规律和结论。
实验结果与分析:实验中观察到的衍射图案会随着狭缝的宽度和间距的变化而改变。
当狭缝较窄或间距较大时,衍射图案会更为集中且明亮,而当狭缝较宽或间距较小时,衍射图案会扩散且暗淡。
这一现象可以解释为,较窄的狭缝或较大的间距会导致光线的相干性较好,从而使衍射图案的干涉条纹更加明显。
而较宽的狭缝或较小的间距会减弱光线的相干性,导致衍射图案的干涉条纹模糊或消失。
通过对衍射图案的影像处理和分析,我们可以得到更多的实验数据和结果。
利用衍射公式,可以计算得到衍射角度、干涉条纹间距等数据,并与实际观察结果进行对比。
我们还可以使用不同的光源和不同的狭缝组合,来探究不同条件下衍射图案的差异和规律。
实验总结:通过衍射现象的实验研究,我们深入了解了衍射现象的特点和规律。
衍射是波动理论的重要内容,它的研究对于光学、声学等领域都具有重要意义。
实验中我们观察和探讨了不同狭缝宽度和间距对衍射图案的影响,通过实验数据的分析,我们可以得到更深入的结论和规律。
衍射实验报告

单缝衍射光强分布研究教学目的 1、观察单缝衍射现象,加深对衍射理论的理解;2、学会使用衍射光强实验系统,并能用其测定单缝衍射的光强分布;3、形成实事求是的科学态度和严谨、细致的工作作风。
重点:sgs-3型衍射光强实验系统的调整和使用难点:1)激光光线与光电仪接收管共轴调节;2)光传感器增益度的正确调整讲授、讨论、实验演示相结合 3学时一、实验简介光的衍射现象是光的波动性的一种表现。
衍射现象的存在,深刻说明了光子的运动是受测不准关系制约的。
因此研究光的衍射,不仅有助于加深对光的本性的理解,也是近代光学技术(如光谱分析,晶体分析,全息分析,光学信息处理等)的实验基础。
衍射导致光强在空间的重新分布,利用光电传感元件探测光强的相对变化,是近代技术中常用的光强测量方法之一。
二、实验目的1、学会sgs-3型衍射光强实验系统的调整和使用方法;2、观察单缝衍射现象,研究其光强分布,加深对衍射理论的理解;3、学会用光电元件测量单缝衍射的相对光强分布,掌握其分布规律; 4、学会用衍射法测量狭缝的宽度。
三、实验原理1、单缝衍射的光强分布当光在传播过程中经过障碍物时,如不透明物体的边缘、小孔、细线、狭缝等,一部分光会传播到几何阴影中去,产生衍射现象。
如果障碍物的尺寸与波长相近,那么这样的衍射现象就比较容易观察到。
单缝衍射[single-slit diffraction]有两种:一种是菲涅耳衍射[fresnel diffraction],单缝距离光源和接收屏[receiving screen]均为有限远[near field],或者说入射波和衍射波都是球面波;另一种是夫琅禾费衍射[fraunhofer diffraction],单缝距离光源和接收屏均为无限远[far field]或相当于无限远,即入射波和衍射波都可看作是平面波。
在用散射角[scattering angle]极小的激光器(<0.002rad)产生激光束[laser beam],通过一条很细的狭缝(0.1~0.3mm宽),在狭缝后大于0.5m的地方放上观察屏,禾费衍射条纹,如图1所示。
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。
单缝衍射实验报告数据

单缝衍射实验报告数据一、实验目的了解单缝衍射现象,观察衍射条纹的特点,测量衍射条纹的宽度和间距,探究单缝宽度、波长等因素对衍射条纹的影响,并通过实验数据验证衍射理论。
二、实验原理当一束平行光通过宽度与波长相当的狭缝时,会发生衍射现象。
在屏幕上会出现明暗相间的条纹,中央为亮条纹,两侧对称分布着一系列强度逐渐减弱的暗条纹和次亮条纹。
根据惠更斯菲涅耳原理,单缝衍射的光强分布可以用下式表示:\I = I_0 \left(\frac{\sin\beta}{\beta}\right)^2\其中,\(I\)为衍射光强,\(I_0\)为中央亮纹的光强,\(\beta =\frac{\pi a \sin\theta}{\lambda}\),\(a\)为单缝宽度,\(\theta\)为衍射角,\(\lambda\)为入射光波长。
当\(\beta = k\pi\)(\(k =\pm 1, \pm 2, \cdots\))时,\(I = 0\),对应暗条纹的位置。
三、实验仪器氦氖激光器、单缝装置、光屏、直尺、游标卡尺等。
四、实验步骤1、调整实验装置,使氦氖激光器、单缝和光屏在同一直线上,并保持水平。
2、打开激光器,让激光束通过单缝,在光屏上形成衍射条纹。
3、用直尺测量光屏到单缝的距离\(L\)。
4、用游标卡尺测量单缝的宽度\(a\)。
5、选择不同宽度的单缝,重复上述步骤,测量多组数据。
6、仔细观察衍射条纹,记录中央亮纹的宽度\(x_0\)和两侧各级暗条纹的间距\(x_k\)。
五、实验数据记录与处理|单缝宽度\(a\)(mm)|光屏到单缝距离\(L\)(m)|中央亮纹宽度\(x_0\)(mm)|第一级暗纹间距\(x_1\)(mm)|第二级暗纹间距\(x_2\)(mm)|||||||| 010 | 150 | 800 | 400 | 200 || 015 | 150 | 600 | 300 | 150 || 020 | 150 | 450 | 225 | 113 |根据实验数据,我们可以计算出衍射角\(\theta\)。
物理衍射实验报告

一、实验目的1. 了解衍射现象的基本原理;2. 掌握单缝衍射和多缝衍射的实验方法;3. 观察并验证衍射现象的规律;4. 计算单缝的宽度。
二、实验原理衍射现象是指波遇到障碍物或孔径时,波发生偏折,传播方向发生改变的现象。
当孔径或障碍物的尺寸与波长相当或更小,衍射现象较为明显。
根据孔径或障碍物的不同,衍射现象分为单缝衍射和多缝衍射。
1. 单缝衍射:当光波通过一个狭缝时,由于光波的波动性,会发生衍射现象,形成明暗相间的衍射条纹。
根据惠更斯-菲涅尔原理,单缝衍射条纹的分布规律为:其中,a为狭缝宽度,λ为光波长,x为衍射条纹到狭缝中心的距离。
2. 多缝衍射:当光波通过多个狭缝时,各个狭缝的光波相互干涉,形成干涉条纹。
根据夫琅禾费衍射原理,多缝衍射条纹的分布规律为:其中,a为狭缝宽度,d为狭缝间距,λ为光波长,x为衍射条纹到狭缝中心的距离。
三、实验仪器与设备1. 单缝衍射实验:白光光源、单缝板、光屏、光具座、刻度尺;2. 多缝衍射实验:白光光源、多缝板、光屏、光具座、刻度尺。
四、实验步骤1. 单缝衍射实验:(1)将单缝板固定在光具座上,调整光具座高度,使单缝板与光屏平行;(2)打开白光光源,调节光源与单缝板之间的距离,使光束通过单缝板;(3)观察光屏上的衍射条纹,记录衍射条纹的分布情况;(4)调整单缝板与光屏之间的距离,重复上述步骤,观察不同距离下的衍射条纹;(5)计算单缝的宽度。
2. 多缝衍射实验:(1)将多缝板固定在光具座上,调整光具座高度,使多缝板与光屏平行;(2)打开白光光源,调节光源与多缝板之间的距离,使光束通过多缝板;(3)观察光屏上的衍射条纹,记录衍射条纹的分布情况;(4)调整多缝板与光屏之间的距离,重复上述步骤,观察不同距离下的衍射条纹。
五、实验数据与处理1. 单缝衍射实验:(1)记录不同距离下的衍射条纹分布情况;(2)根据衍射条纹的分布规律,计算单缝的宽度。
2. 多缝衍射实验:(1)记录不同距离下的衍射条纹分布情况;(2)根据衍射条纹的分布规律,分析多缝衍射的特点。
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单缝衍射光强分布研究 教学目的 1、观察单缝衍射现象,加深对衍射理论的理解;2、学会使用衍射光强实验系统,并能用其测定单缝衍射的光强分布; 3、形成实事求是的科学态度和严谨、细致的工作作风。
重点:sgs-3型衍射光强实验系统的调整和使用 难点:1)激光光线与光电仪接收管共轴调节;2)光传感器增益度的正确调整 讲授、讨论、实验演示相结合 3学时 一、实验简介 光的衍射现象是光的波动性的一种表现。
衍射现象的存在,深刻说明了光子的运动 是受测不准关系制约的。
因此研究光的衍射,不仅有助于加深对光的本性的理解,也是 近代光学技术(如光谱分析,晶体分析,全息分析,光学信息处理等)的实验基础。
衍射导致光强在空间的重新分布,利用光电传感元件探测光强的相对变化,是近 代技术中常用的光强测量方法之一。
二、实验目的1、学会sgs-3型衍射光强实验系统的调整和使用方法;2、观察单缝衍射现象,研究其光强分布,加深对衍射理论的理解; 3、学会用光电元件测量单缝衍射的相对光强分布,掌握其分布规律; 4、学会用衍射法测量狭缝的宽度。
三、实验原理 1、单缝衍射的光强分布 当光在传播过程中经过障碍物时,如不透明物体的边缘、小孔、细线、狭缝等, 一部分光会传播到几何阴影中去,产生衍射现象。
如果障碍物的尺寸与波长相近,那么 这样的衍射现象就比较容易观察到。
单缝衍射[single-slit diffraction]有两种:一种是菲涅耳衍射[fresnel diffraction],单 缝距离光源和接收屏[receiving screen]均为有限远[near field],或者说入射波和衍射波都 是球面波;另一种是夫琅禾费衍射[fraunhofer diffraction],单缝距离光源和接收屏均为 无限远[far field]或相当于无限远,即入射波和衍射波都可看作是平面波。
在用散射角[scattering angle]极小的激 光器(<0.002rad)产生激光束[laser beam], 通过一条很细的狭缝(0.1~0.3mm宽),在狭缝后大于0.5m的地方放上观察屏,禾费衍射条纹,如图1所示。
当激光照射在单缝上时,根据惠更斯—菲涅耳原理[huygens-fresnel principle],单 缝上每一点都可看成是向各个方向发射球面子波的新波源。
由于子波迭加的结果,在屏 上可以得到一组平行于单缝的明暗相间的条纹。
激光的方向性强,可视为平行光束。
宽度为d的单缝产生的夫琅禾费衍射图样 [pattern],其衍射光路图满足近似条件: sin????x d?d??d? 产生暗条纹[dark fringes]的条件是: (1) dsin??k? ?k??1,?2,?3,?? 暗条纹的中心位置为: x?k?d d(2) 两相邻暗纹之间的中心是明纹次极大的中心[center of brightfringes]。
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[intensity distribution of light]的规律为: 式中,d是狭缝宽[width],?是波长 d是单缝位置到光电池[photocelll] i(x) 如图2所示。
当?相同,即x到的光强相同的图样是平行于狭缝的条纹。
当??0时,?10 12 x10 图2 x x?0,i?i0,在整个衍射图样中,此处光强最强,称为中央主极大[central main maximum];中央明纹最亮、最宽,它的宽度为其他各级明纹宽度的两倍。
当??k??k??1,?2,??,即x?k?d d时,i?0,在这些地方为暗条纹。
暗条纹是 以光轴为对称轴,呈等间隔、左右对称的分布。
中央亮条纹的宽度?x可用k??1的两 条暗条纹间的间距确定,?x?2?d d;某一级暗条纹的位置与缝宽d成反比,d大,x小,各级衍射条纹向中央收缩;当d宽到一定程度,衍射现象便不再明显,只能看到中 央位置有一条亮线,这时可以认为光线是沿几何直线传播的。
次极大[secondary maximum]明纹与中央明纹的相对光强分别为: (4) 2、衍射障碍宽度d的测量 由以上分析,如已知光波长?,可得单缝的宽度计算公式为 d?k?d (5) x因此,如果测到了第k级暗条纹的位置x,用光的衍射可以测量细缝的宽度d。
同 理,如已知单缝的宽度d,可以测量未知的光波长?。
3、光电检测 光的衍射现象是光的波动性的一种表现。
研究光的衍射现象不仅有助于加深对光 本质的理解,而且能为进一步学好近代光学技术打下基础。
衍射使光强在空间重新分布, 利用光电元件测量光强的相对变化,是测量光强的方法之一,也是光学精密测量的常用 方法。
当在小孔屏位置处放上硅光电 单缝 池和一维光强读数装置,与数字检 流计(也称光点检流计)相连的硅 光电池可沿衍射展开方向移动,那 么数字检流计所显示出来的光电流的大小就与落在硅光电池上的光强成正比,实验装置如图3所示。
根据硅光电池的光电特性可知,光电流和入射光能量成正比,只要工作电压不太 小,光电流和工作电压无关,光电特性是线性关系。
所以当光电池与数字检流计构成的 回路内电阻恒定时,光电流的相对强度就直接表示了光的相对强度。
由于硅光电池的受光面积较大,而实际要求测出各个点位置处的光强,所以在硅 光电池前装一细缝光栏(0.5mm),用以控制受光面积,并把硅光电池装在带有螺旋测微 装置的底座上,可沿横向方向移动,这就相当于改变了衍射角。
四、实验仪器 sgs-3型衍射光强实验系统:①单色光源:he?ne激光器;②衍射器件:可调单 缝、多缝板、多孔板、光栅;③接收器件:光传感器、光电流放大器、白屏;④光具座: 1m硬铝导轨。
附1:二维调节滑动座 这是光具座上使用的一种有特殊装置的滑动座,4个旋钮分列两侧,其中一侧有3 个,上方的用于调节光学器件(如狭缝)在竖直平面内的转角,使器件铅直,中间的用 于横向调节;下面的用于锁定滑动座在导轨上的位置。
附2:移动测量架 主要机构是一个百分鼓轮控制精密丝杠,使一个可调狭缝往复移动,并由指针在 直尺上指示狭缝的位置,狭缝前后分别有进光管和安装光电探头的圆套筒。
鼓轮转动一 周,狭缝移动1mm,所以鼓轮转动一个小格,狭缝(连同光电探头)只移动0.01mm。
附3:光传感器 主要由硅光电探测器用于相对光强测量,波长范围:200-1050nm。
附4:数显光电流放大器 通过xs12k3p接插件(航空插头)与光传感器连接,可在与测量相对光强有关的 实验中使用。
该仪器操作简便,前面板上除数字显示窗和开关外,只设一个增益调节旋 钮。
如遇较高光强超出增益调节范围而溢出(窗口显示“1”),可酌情减小增益或减小 狭缝宽度,以恢复正常显示。
五、实验内容与步骤 按图4安装好各实验装置。
开启光电流放大器,预热10-20分钟。
图4 1-激光器,2-单缝,3-光导轨,4-小孔屏,5-光电探头,6-一维测量装置, 7-数字检流计篇三:电子衍射实验报告 电子衍射实验报告一、 目的:通过实验,验证德布罗意波。
二、 原理:由德布罗意公式 h? (1) 式中?单位是埃;v是加速电压,单位是伏特。
晶体对电子波衍射的关系式由布拉格定律给出: 2dsin??n? (2) 式中n代表以整数表示的衍射级数,d是晶面间距,?为掠射角。
设一束电子透过多晶样品,产生的衍射环半径为r,散射角为2?,样品到荧光屏的距离为d(见图1)。
有 d?tg2??r (3) 因?很小,tg2??2sin? 代入(2)式得 rd??d(4)对立方晶系 有d?a (5)ar?由(4)、(5)式得: ??d 11 (6) 图1 三、 实验仪器:df-8型电子衍射仪 四、 实验数据 (金属样品到荧光屏距离 d=259mm?5mm) (样品为多晶金au 晶格常数a=4.0786?) 说明:由多次实验求出的晶格常数相加求平均值与金的晶格常数对比验证。
2 篇四:x射线衍射实验报告 x射线衍射实验报告 摘要: 本实验通过了解到x射线的产生、特点和应用;理解x射线管产生连续x射线谱和特征x射线谱的基本原理,了解d8xx射线衍射仪的基本原理和使用方法,通过分析软件对测量样品进行定性的物相分析。
关键字:布拉格公式 晶体结构,x射线衍射仪,物相分析 引言: x射线最早由德国科学家w.c. roentgen在1895年在研究阴极射线发现,具有很强的穿透性,又因x射线是不带电的粒子流,所以在电磁场中不偏转。
1912年劳厄等人发现了x射线在晶体中的衍射现象,证实了x射线本质上是一种波长很短的电磁辐射,其波长约为10nm到10–2nm之间,与晶体中原子间的距离为同一数量级,是研究晶体结构的有力工具。
物相分析中的衍射方法包括x射线衍射,电子衍射和中子衍射三种,其中x射线衍射方法使用最广,它包括德拜照相法,聚集照相法,和衍射仪法。
实验目的:1. 了解x射线衍射仪的结构及工作原理2. 熟悉x射线衍射仪的操作3. 掌握运用x射线衍射分析软件进行物相分析的方法 实验原理: (1) x射线的产生和x射线的光谱 实验中通常使用x光管来产生x射线。
在抽成真空的x光管内,当由热阴极发出的电子经高压电场加速后,高速运动的电子轰击由金属做成的阳极靶时,靶就发射x射线。
发射出的x射线分为两类:(1)如果被靶阻挡的电子的能量不越过一定限度时,发射的是连续光谱的辐射。
这种辐射叫做轫致辐射;(2)当电子的能量超过一定的限度时,可以发射一种不连续的、只有几条特殊的谱线组成的线状光谱,这种发射线状光谱的辐射叫做特征辐射。
对于特征x光谱分为 (1)k系谱线:外层电子填k层空穴产生的特征x射线kα、kβ… (2)l系谱线:外层电子填l层空穴产生的特征x射线lα、lβ…如下图1 图1 特征x射线 x射线与物质的作用 x射线与物质相互作用产生各种复杂过程。
就其能量转换而言,一束x射线通过物质分为三部分:散射,吸收,透过物质沿原来的方向传播,如下图2,其中相干散射是产生衍射花样原因。
图2 x射线与物质的作用 晶体结构与晶体x射线衍射 晶体结构可以用三维点阵来表示。
每个点阵点代表晶体中的一个基本单元,如离子、原子或分子等。
空间点阵可以从各个方向予以划分,而成为许多组平行的平面点阵。
因此,晶体可以看成是由一系列具有相同晶面指数的平面按一定的距离分布而形成的。
各种晶体具有不同的基本单元、晶胞大小、对称性,因此,每一种晶体都必然存在着一系列特定的d值,可以用于表征不同的晶体。
x射线波长与晶面间距相近,可以产生衍射。
晶面间距d和x射线的波长的关系可以用布拉格方程来表示 2dsinθ=nλ 根据布拉格方程,不同的晶面,其对x射线的衍射角也不同。