单缝衍射 大物实验报告 思考题
单缝衍射实验实验报告
单缝衍射实验一、实验目的1.观察单缝衍射现象;了解其特点..2.测量单缝衍射时的相对光强分布..3.利用光强分布图形计算单缝宽度..二、实验仪器He-Ne激光器、衍射狭缝、光具座、白屏、光电探头、光功率计..三、实验原理波长为λ的单色平行光垂直照射到单缝上;在接收屏上;将得到单缝衍射图样;即一组平行于狭缝的明暗相间条纹..单缝衍射图样的暗纹中心满足条件：1式中;x为暗纹中心在接收屏上的x轴坐标;f为单缝到接收屏的距离；a为单缝的宽度;k为暗纹级数..在±1级暗纹间为中央明条纹..中间明条纹最亮;其宽度约为其他明纹宽度的两倍..实验装置示意图如图1所示..图1 实验装置示意图光电探头即硅光电池探测器是光电转换元件..当光照射到光电探头表面时在光电探头的上下两表面产生电势差ΔU;ΔU的大小与入射光强成线性关系..光电探头与光电流放大器连接形成回路;回路中电流的大小与ΔU成正比..因此;通过电流的大小就可以反映出入射到光电探头的光强大小..四、实验内容1.观察单缝衍射的衍射图形；2.测定单缝衍射的光强分布；3.利用光强分布图形计算单缝宽度..五、数据处理★1原始测量数据将光电探头接收口移动到超过衍射图样一侧的第3级暗纹处;记录此处的位置读数X此处的位置读数定义为0.000及光功率计的读数P..转动鼓轮;每转半圈即光电探头每移动0.5mm;记录光功率测试仪读数;直到光电探头移动到超过另一侧第3级衍射暗纹处为止..实验数据记录如下：将表格数据由matlab拟合曲线如下：★ 2根据记录的数据;计算单缝的宽度..衍射狭缝在光具座上的位置 L1=21.20cm.光电探测头测量底架座 L2=92.00cm.千分尺测得狭缝宽度d’=0.091mm.光电探头接收口到测量座底座的距离△f=6.00cm.则单缝到光电探头接收口距离为f= L2 - L1+△f=92.00cm21.20cm+6.00cm=76.80cm. 由拟合曲线可读得下表各级暗纹距离：各级暗纹±1级暗纹±2级暗纹±3级暗纹距离/mm 10.500 21.500 31.200单缝宽度/mm 0.093 0.090 0.093单缝宽度计算过程：因为λ=632.8nm.由d =2kfλ/△Xi;得d1=2*1*768*632.8*10^-6/10.500 mm=0.093mm.d2=2*2*768*632.8*10^-6/21.500 mm=0.090mm.d3=2*3*768*632.8*10^-6/31.200 mm=0.093mm.d= d1+ d2 +d3/3=0.093+0.090+0.093/3mm=0.0920mm相对误差Er=| d-d’|/d’ *100%=1.1%.六、误差分析1.1%的误差比较小;微小误差产生的原因有：1、L1、L2、d’均存在读取的偶然误差..2、在转动鼓轮移动光电探头时;每次移动距离与0.5mm间存在一定偶然误差..3、根据拟合曲线读取的暗纹距离存在读取误差..4、光电探头与光功率计本身存在系统误差;使得读取功率示数存在一定误差..5、真实环境下操作时可能有自然光的干扰;导致光功率计的数据有一定偏差..七、实验总结1、实验结果显示的相对光强分布表明;波长为λ的单色平行光垂直照射到单缝上;在接收屏上;得到的单缝衍射图样是一组平行于狭缝的明暗相间条纹..单缝衍射图样的暗纹中心满足条件：式中;x为暗纹中心在接收屏上的x轴坐标;f为单缝到接收屏的距离；a为单缝的宽度;k为暗纹级数..在±1级暗纹间为中央明条纹..中间明条纹最亮;其宽度约为其他明纹宽度的两倍..2、由波形图可以很直观地看出;中央主级大光强最大值远远大于其他主级大的光强最大值;又主极大依次向外;各级主极大光强最大值逐渐减小..八、原始数据及数据处理过程拍照之后粘贴在下方无此项实验无效;不给成绩见下两页评分：。
单缝衍射实验报告答案
一、实验目的1. 观察并记录单缝衍射现象。
2. 通过实验测量单缝衍射光强分布，并绘制光强分布曲线。
3. 验证单缝衍射的光强分布规律。
二、实验原理当光波通过一个狭缝时，会发生衍射现象。
单缝衍射是光的波动性的一种表现，衍射光强分布与狭缝宽度、入射光波长以及狭缝与屏幕之间的距离有关。
根据夫琅禾费衍射理论，单缝衍射的光强分布公式为：\[ I = I_0 \left( \frac{\sin(\beta)}{\beta} \right)^2 \]其中，\( I \) 为衍射光强，\( I_0 \) 为中央最大光强，\( \beta \) 为衍射角。
三、实验仪器1. 激光器2. 单缝衍射板3. 光强测量仪4. 屏幕板5. 导轨6. 精密测量尺四、实验步骤1. 将激光器、单缝衍射板、光强测量仪和屏幕板依次放置在导轨上，确保各组件等高共轴。
2. 调整单缝衍射板与屏幕板之间的距离，使衍射现象明显。
3. 测量狭缝宽度 \( a \) 和屏幕与狭缝之间的距离 \( L \)。
4. 将光强测量仪对准屏幕板，记录不同衍射角度下的光强值。
5. 重复步骤4，至少测量30个数据点。
6. 以衍射角 \( \beta \) 为横坐标，光强 \( I \) 为纵坐标，绘制光强分布曲线。
7. 将实验测得的光强分布曲线与理论曲线进行对比分析。
五、实验结果与分析1. 通过实验观察到明显的单缝衍射现象，屏幕上出现了明暗相间的衍射条纹。
2. 实验测得的光强分布曲线与理论曲线基本吻合，说明单缝衍射的光强分布规律得到了验证。
3. 分析实验数据，得出以下结论：a. 当衍射角较小时，衍射条纹间距较大，光强逐渐减弱；b. 当衍射角增大到一定程度时，衍射条纹间距减小，光强逐渐减弱；c. 当衍射角进一步增大时，衍射条纹间距再次增大，光强逐渐减弱。
六、实验讨论1. 实验过程中，狭缝宽度 \( a \) 和屏幕与狭缝之间的距离 \( L \) 对衍射光强分布有较大影响。
单缝衍射与光强分布(大物实验)
实验单缝衍射及光强分布测试光的干涉和衍射现象揭示了光的波动特性。
光的衍射是指光作为电磁波在其传播路径上如果遇到障碍物，它能绕过障碍物的边缘而进入几何阴影区内传播的现象。
光在衍射后产生的明暗相间的条纹或光环叫衍射图样，包括：单缝衍射、圆孔衍射、圆板衍射及泊松亮斑等。
根据观察方式的不同，通常把光的衍射现象分为两种类型。
一种是光源和观察屏（或二者之一）距离衍射孔（或缝、丝）的长度有限，或者说入射波和衍射波都是球面波，这种衍射称为菲涅耳衍射，或近场衍射。
另一种是光源和观察屏距离衍射孔（或缝、丝）均为无限远或相当于无限远，这时入射波和衍射波都可看作是平面波，这种衍射称为夫琅禾费衍射，或远场衍射。
实际上，夫琅禾费衍射是菲涅耳衍射的极限情形。
观察和研究光的衍射不仅有助于进一步加深对光的波动理论和惠更斯—菲涅耳原理的理解，同时还有助于进一步学习近代光学实验技术，如光谱分析、晶体结构分析、全息照相、光信息处理等。
衍射使光强在空间重新分布，本实验利用硅光电池等光电器件测量光强的相对分布，是一种常用的光强分布测量方法。
【实验目的】1. 观察单缝衍射现象，加深对波的衍射理论的理解。
2. 测量单缝衍射的相对光强分布，掌握其分布规律。
3. 学会利用衍射法测量微小量的思想和方法。
4. 加深对光的波动理论和惠更斯—菲涅耳原理的理解。
【实验原理】1. 单缝衍射的光强分布光线在传播过程中遇到障碍物，如不透明物体的边缘、小孔、细线、狭缝等时，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。
散射角极小的激光器产生激光束，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，就可看到衍射条纹。
由于激光束的方向性很强，可视为平行光束，因此观察到衍射条纹实际上就是夫琅禾费衍射条纹，如图1所示。
光照射在单缝上时，根据惠更斯—菲涅耳原理：把波阵面上的各点都看成子波波源，衍射时波场中各点的强度由各子波在该点相干叠加决定。
实验四十单缝衍射的光强分布和缝宽的测定
验四十 单缝衍射的光强分布和缝宽的测定【预习题】1．什么叫夫琅和费衍射？用He-Ne 激光作光源的实验装置(图)是否满足夫琅和费衍射条件，为什么？答：夫琅和费衍射是平行光的衍射，即要求光源及接收屏到衍射屏的距离都是无限远。
右图所示的为用He-Ne 激光作光源的实验装置，其中激光器为光源、单缝为衍射屏、接受屏C 为衍射屏。
因为He-Ne 激光束具有良好的方向性(远场发散角为1毫弧度左右)，光束细锐，能量集中，加之衍射狭缝宽度很小，故可看作平行光，即光源到单缝的距离为无限远。
实验时将观察屏放置在距离单缝较远处，使Z 远大于a ，单缝到接受屏的距离亦可看作无限远。
所以用He-Ne 激光作光源的实验装置满足夫琅和费衍射条件。
【思考题】1．当缝宽增加一倍时，衍射花样的光强和条纹宽度将会怎样改变？如缝宽减半，又怎样改变？ 答：（1）当缝宽增加一倍时：①衍射花样的光强的变化：可以将宽度为2a 的整个单缝看作两个宽度a ，中心间距为a 的双缝，其光强分布公式为：（参见姚启钧原著，《光学教程》第三版，P128）)sin (4)sin (sin )sin (2sin sin )sin (sin 22222202λθπλθπλθπλθπλθπa con I a a a a A I a a =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛= 其中0A 为缝宽为a 时，狭缝在0=θ方向的合振幅。
由光强分布公式可知，当缝宽增加一倍时，光强是原来的)sin (42λθπa con 倍，即光强增加。
②条纹宽度的变化：当缝宽为a 时：中央主极大的宽度为： af f l λθ'10'2sin 2≈=∆主次极大的条纹宽度为： af l λ'≈∆次当缝宽为2a 时：中央主极大的宽度为： 主’‘主l a f f l ∆=≈=∆2122sin 2'10'λθ 次极大的条纹宽度为： ‘次’‘次l a f af l ∆==≈∆212''λλ所以当缝宽增加一倍时，条纹宽度是原来的21倍。
单缝衍射实验报告
一、实验目的1. 观察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缝宽。
二、实验原理当光波遇到障碍物时，会发生衍射现象。
单缝衍射是光波通过狭缝后，在屏幕上形成明暗相间的条纹图样。
根据夫琅禾费衍射原理，当狭缝宽度与入射光波长相当或更小时，衍射现象较为明显。
三、实验仪器1. 激光器；2. 单缝二维调节架；3. 小孔屏；4. 一维光强测量装置；5. WJH型数字式检流计；6. 导轨。
四、实验步骤1. 将激光器、单缝二维调节架、小孔屏、一维光强测量装置依次放置在导轨上，调整激光器与小孔屏的等高共轴；2. 调整单缝二维调节架，使激光束通过单缝；3. 调整小孔屏与单缝的距离，使衍射条纹清晰地显示在屏幕上；4. 在屏幕上测量不同位置的衍射条纹光强，并记录数据；5. 改变单缝宽度，重复步骤3和4，观察衍射条纹的变化；6. 利用测量数据，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. 观察衍射现象：通过实验，我们观察到单缝衍射现象，屏幕上出现明暗相间的条纹图样。
随着单缝宽度的减小，衍射条纹变得更加明显，且条纹间距增大。
2. 测量光强分布：通过一维光强测量装置，我们测量了不同位置的衍射条纹光强，并记录数据。
根据数据，绘制了光强分布曲线，并与理论曲线进行了比较。
实验结果与理论曲线基本吻合，说明单缝衍射规律符合夫琅禾费衍射原理。
3. 计算单缝缝宽：根据光强分布曲线，我们可以计算单缝的缝宽。
通过测量数据，我们得到单缝宽度约为2.5mm。
六、实验结论1. 单缝衍射现象符合夫琅禾费衍射原理，衍射条纹的光强分布与理论曲线基本吻合；2. 通过实验，我们验证了单缝衍射规律，并计算了单缝的缝宽。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意保持光路等高共轴，以保证衍射条纹的清晰显示；2. 调整单缝宽度时，应缓慢进行，避免剧烈震动导致数据误差；3. 在测量光强分布时，注意记录数据，以便后续分析。
实验 测定单缝衍射的光强分布
实验 测定单缝衍射的光强分布实验目的１．观察单缝衍射现象，加深对衍射理论的理解。
２．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。
３．学会用衍射法测量微小量。
实验仪器激光器，单缝，硅光电池，读数显微镜，光点检流计和米尺。
实验原理１．单缝衍射的光强分布及单缝宽度的测量当光在传播过程中经过障碍物，如不透明物体的边缘、小孔、细线、狭缝等时，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。
单缝衍射有两种：一种是菲涅耳衍射，单缝距光源和接收屏均为有限远或者说入射波和衍射波都不都是球面波；另一种是夫琅和费衍射，单缝距光源和接收屏均为无限远或者相当于无限远，即入射波和衍射波都可看作是平面波。
在用散射角极小的激光器产生激光束，通过一条很细的狭缝（0.1～0.3毫米宽），在狭缝后大于1.5米的地方放上观察屏，就可看到衍射条纹，它实际上就是夫琅和费衍射条纹，如图5—9—1所示。
当在观察屏位置处放上硅光电池和读数显微镜装置，与光点检流计相连的硅光电池可在垂直于衍射条纹的方向移动，那么光点检流计所显示出来的硅光电池的大小就与落在硅光电池上的光强成正比。
如图5—9—2所示的实验装置。
当激光照射在单缝上时，根据惠更斯——菲涅耳原理，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。
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22sin θθI I =Bx =θ单缝D dB λπ=（5—9—1）式中，d 是狭缝宽，λ是波长，D 是单缝位置到光电池位置的距离，x 是从衍射条纹的中心位置到测量点之间的距离，其光强分布如图5—9—3所示。
当θ相同，即x 相同时，光强相同，所以在屏上得到的光强相同的图样是平行于狭缝的条纹。
当0=θ时，0=x ，0I I =处光强最强，称为中央主极大；当),2,1( ±±==K K πθ，即K λθ=时，0I I =右对称的分布。
实验33单缝衍射2
实验目的：
1. 了解单缝衍射现象及其应用。 2. 运用计算机及传感器测定单缝衍射光
强度分布与单缝缝宽。 3. 培养运用计算机及科学工作室接口进
行综合物理实验的能力。
实验原理及背景知识介绍：
实际操作
图形显示：当科学工作室最大化后，用鼠标左键点住“图表”不松 开拖至光传感器输入口（本例为Ｂ口）再松开，弹出“图形显示” 框。
实际操作
图表大小调整：点击左下图中红色箭头的“向下还原”钮，然后将 “图形显示”框调整为右下方图形大小所示。
实际操作
图表X、Y轴设置： “图形显示”的X轴默认为“时间”轴，修改 时点击左下图中红色区域旁边的下拉菜单 ，然后点击右下图中 “位置”，X轴即修改为“位置”，单位为“厘米”。Y轴如需修 改，可以同样方式将Y轴修改为“强度”。
5. 实验中应如何操作旋转移动传感器（包括动作与 移动范围）才能采集到最佳的单缝衍射图案？
实际操作
1．熟悉完各实验仪器后，连接电路并确保正确。调整 两表座处于光具座横向中央位置、并尽量远离光传感器 的接收屏，表座磁性应处于开启状态。
实际操作
2．调整各仪器的初状态位置至最合适：将旋转移动传感器移至光具座 水平中央位置（左图）；任意选择一狭缝做为光圈装置的通光缝；关闭 单缝装置下方表座磁性，移开该表座及单缝装置（右图）；打开激光器 电源，旋松激光发射器下方磁性表座的固紧螺丝a，调节二维调节架的方 向与高度，使激光尽可能地入射到光圈装置的通光缝（下一张图）。
实际操作
5．调节二维调节架上两微调螺丝，使激光照射到单缝上的位置与 单缝装置移动前激光照射到单缝上的位置（左图）完全一致。可 重复操作3~５步骤直至该步骤要求完全符合止，说明激光已水平 传播。此后不得再调整激光发射器的状态，包括二维调节架高度、 其上螺丝及其下表座。否则需重新调整3~５步骤。
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。
大学物理 第19章 光的衍射习题思考题的解答
习题19-1．波长为nm 546的平行光垂直照射在缝宽为mm 437.0的单缝上，缝后有焦距为cm 40的凸透镜，求透镜焦平面上出现的衍射中央明纹的线宽度。
解：中央明纹的线宽即为两个暗纹之间的距离aλϕϕϕ2210=-=∆fx 20=∆ϕ利用两者相等，所以：m af x 339100.110437.04.010546222---⨯=⨯⨯⨯⨯==λ19-2．波长为nm 500和nm 520的两种单色光同时垂直入射在光栅常数为cm 002.0的光栅上，紧靠光栅后用焦距为m 2的透镜把光线聚焦在屏幕上。
求这两束光的第三级谱线之间的距离。
解：两种波长的第三谱线的位置分别为x 1,x 2λϕk a ±=sin fx ==ϕϕtan sinaf x 113λ=af x 223λ=所以： Δx= ︳x 1-x 2︱=6.0×10-7m19-3．在通常的环境中，人眼的瞳孔直径为mm 3。
设人眼最敏感的光波长为nm 550=λ，人眼最小分辨角为多大？如果窗纱上两根细丝之间的距离为mm 0.2，人在多远处恰能分辨。
解：最小分辨角为：rad D439102.21031055022.122.1---⨯=⨯⨯⨯==λθ如果窗纱上两根细丝之间的距离为mm 0.2，人在多远处恰能分辨。
m s mm l rad sl 1.92102.24==⨯==-，可得：，当θ19-4．已知氯化钠晶体的晶面距离nm 282.0=d ，现用波长nm 154.0=λ的X 射线射向晶体表面，观察到第一级反射极大，求X 射线与晶体所成的掠射角. 解： 212sin λϕ）（+±=k d 第一级即k=0。
r a d d273.02s i n ===λϕϕ19-5. 如能用一光栅在第一级光谱中分辨在波长间隔nm 18.0=∆λ，发射中心波长为nm 3.656=λ的红双线，则该光栅的总缝数至少为多少？解：根据瑞利判据：）（λλλ∆+-=NkN k 1）（18.06.65316.653+-=NN 所以N=3647。
大学物理实验教程 第二版 思考题答案 (李学金 著)----测量单缝衍射的光强分布评分标准
实验六测量单缝衍射的光强分布预习报告（20分）一.实验目的a.观察单缝衍射现象及其特点;b.测量单缝衍射的光强分布;c.应用单缝衍射的规律计算缝宽。
二．实验仪器导轨、激光器、单缝二维调节架、一维光强测量装置、检流计三．实验原理（略）四．实验内容和步骤实验主要内容是观察单缝衍射现象，测量单缝衍射的光强分布并计算出缝宽光强度分布曲线（略）（10分）由图形测量缝宽，并计算狭缝的宽度（10分）由狭缝到光电管的距离L=50.00cm, λ=632.8nm, 及测得的b=5.0mm再由公式a=Lλ/b得到 a=6.33×10(m)六．思考题（10分）①当缝宽增加一倍时,衍射光样的光强和条纹宽度将会怎样变化?如缝宽减半,又怎样改变?答:a增大一倍时, 光强度↑；由a=Lλ/b ，b减小一半a减小一半时, 光强度↓；由a=Lλ/b ，b增大一倍。
②激光输出的光强如有变动,对单缝衍射图象和光强分布曲线有无影响?有何影响?答:由b=Lλ/a.无论光强如何变化,只要缝宽不变,L不变,则衍射图象的光强分布曲线不变 (条纹间距b不变)；整体光强度↑或者↓。
③用实验中所应用的方法是否可测量细丝直径？其原理和方法如何？答：可以，原理和方法与测单狭缝同。
④本实验中，λ=632。
8nm,缝宽约为5*10^-3㎝,屏距L为50㎝。
试验证：是否满足夫朗和费衍射条件？答：依题意：Lλ=（50*10^-2）*（632.8*10^-9）=3.164*10^-7a^2/8=(5*10^-5)^2/8=3.1*10^-10所以Lλ<<a^2/8即满足夫朗和费衍射条件。
单缝单丝衍射实验报告（共9篇）
单缝单丝衍射实验报告(共9篇)单缝衍射实验报告-20.5 0.06 -19.5 0.02 -18.5 0.01 -17.5 0.06 -16.5 0.14 -15.5 0.18 -14.5 0.15 -13.5 0.07 -12.5 0.02 -11.5 0.10 -10.50.30 -9.5 0.47 -8.5 0.47 -7.5 0.26 -6.5 0.06 -5.5 0.33 -4.51.54 -3.5 3.60 -2.5 6.54 -1.5 9.20 -0.5 10.71 0.5 10.691.5 8.902.5 6.273.5 3.444.5 1.385.5 0.296.5 0.067.5 0.268.5 0.459.5 0.43 10.5 0.26 11.5 0.08 12.5 0.02 13.5 0.06 14.5 0.14 15.5 0.15 16.5 0.11 17.5 0.0418.5 0.01 0.005 0.002 0.001 0.005 0.013 0.016 0.014 0.006 0.002 0.009 0.027 0.043 0.043 0.024 0.005 0.030 0.140 0.327 0.595 0.836 0.974 0.972 0.809 0.570 0.313 0.125 0.026 0.005 0.024 0.041 0.039 0.024 0.007 0.002 0.005 0.013 0.014 0.010 0.004 0.00119.5 20.50.03 0.07 0.003 0.006篇二：[实验报告]单缝衍射的光强分布与缝宽测量单缝衍射的光强分布与缝宽测量摘要：本文主要介绍了通过观察单缝的夫琅和费衍射现象及其随单缝宽度变化的规律，加深对光的衍射理论的理解。
学习光强分布的光电测量方法。
利用衍射图案测定单缝的宽度。
关键词：单缝衍射；光强分布；光电流；单缝缝宽The Light intensity distribution of the Single-slit diffraction andthe Seam width determinationAbstract: The main purpose of the experiment is to observe the single slit Fraunhofer diffractionphenomena and single slit width with change rules, deepen the understanding of light diffraction theory. Learning light intensity distribution of photoelectric measuring method. Diffraction pattern determine the width of the single slot.Key words: Single-slit diffraction；Light intensity distribution；photo-current；the seam width一、引言单缝衍射的基本解释是光在传播过程中遇到障碍物，光波会绕过障碍物继续传播。
单缝衍射 大物实验报告 思考题
单缝衍射
硅光电池的进光狭缝宽度对实验结果的影响
硅光电池前的狭缝光阑的宽度如果大于单缝衍射条纹的宽度，可能无法检测出暗条纹的位置，而导致测量结果误差偏大甚至错误。单缝衍射中，影响波长的要因素是什么?应采取什么措施?
光源的稳定性和单色性，采取措施是，使用相干性非常好的激光光源作为入射光，以保证良好的稳定性和单色性！
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。
单缝衍射实验实验报告及误差分析 大学物理实验实验13
大学物理实验13
单缝衍射实验
实验中用到的仪器有WDY-1型单缝衍射仪。
在这个实验中我们可以通过对单缝衍射图像的观察和测量，巩固衍射概念，加深对光波波动性的理解，还能测定单色光的波长。
一、实验目的
二、实验原理（图）
三、实验设备、仪器、用具及其规范
四、实验（测定）方法
五、实验记录、数据处理
六、结果分析及问题讨论
实验中的误差主要有：
（1）目镜竖直叉丝与衍射条纹不平行；
（2）衍射条纹有一定宽度导致误差；
（3）测量时，读数鼓轮没有朝一个方向转动，有螺距差；（4）人为读数导致的误差。
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。
单缝衍射实验心得体会
单缝衍射实验心得体会单缝衍射实验是光学实验中一种基本的实验方式，通过此实验可以观察到光的波动性质。
我在学习过程中进行了这个实验，不仅对光的衍射现象有了更深刻的理解，同时也对科学实验有了更全面的认识和体会。
在实验中，我们需要准备好光源、狭缝、屏幕和测量工具等实验器材。
我首先光源接通电源，调整合适的亮度和聚焦度，保证光线尽可能平行。
然后，在狭缝上调节适当宽度，使光线通过时发生衍射现象。
最后，观察并记录屏幕上的衍射纹。
在实验过程中，我注意到了一些重要的现象。
首先，衍射纹的明暗呈现出规律性变化。
实验中我们可以观察到中央最亮，两侧逐渐暗淡，直至消失。
这是由于光的波动性质造成的，光通过狭缝后会呈现出波的干涉，形成衍射现象。
其次，当狭缝宽度变窄时，衍射纹会变得更加窄且密集，而当狭缝宽度变宽时，衍射纹会变得更宽且稀疏。
这是因为狭缝宽度的改变会改变衍射纹的角度和强度，从而影响到衍射纹的形状和数量。
通过这个实验，我深刻地认识到光的波动性质。
传统的几何光学认为光沿直线传播，没有波动性，而这个实验直接证明了光具有波动性。
我观察到的衍射纹和干涉纹都是光波干涉的结果，光的波动性和干涉性体现了光与物质互动的基本特征。
此外，这个实验还让我深刻认识到科学实验的重要性。
科学实验是科学研究的重要手段，通过实际观察和测量，我们能够获得真实可靠的结果，验证科学原理。
实验不仅要准备好实验器材，还需要仔细的观察和记录，确保实验结果的准确性。
在这个实验中，我通过观察衍射纹的明暗变化，测量狭缝的尺寸等手段，获得了实验结果，并对光的波动性质有了更深入的理解。
通过这个实验，我不仅学到了光的波动性质，同时也体会到了科学实验的重要性。
实验过程中的每一个环节都需要严谨认真的态度，科学实验的结果才能真实可靠。
在今后的学习和科研中，我将会更加重视实验环节，提高实验操作的技巧和观察现象的能力。
只有通过实际的观察和实验，我们才能更好地理解科学原理，并向前推进科学的边界。
大学物理实验--单缝衍射实验报告
实验题目：
单缝衍射实验
学 姓名
号
1． 观察单缝衍射现象，了解其特点。
实 2． 测量单缝衍射的相对光强分布。 验 3． 利用单缝衍射相对光强分布图形计算单缝宽度。 目 4． 掌握光功率计定量测量光强的方法。 的
实验日期
衍射分为两类： 菲涅尔衍射：光源，观察屏到狭缝的距离有限，称近场衍射； 夫琅禾费衍射：光源，观察屏到狭缝的距离为无穷远，称远场衍射。 波长为λ的单色平行光垂直照射到单缝上，在接收屏上，将得到单缝衍射图样，即一组平行于 狭缝的明暗相间条纹。单缝衍射图样的暗纹中心满足条件：
其中 b 即为所求的单缝宽度 d，保留四位小数。 光电探头是光电转换元件。当光照射到光电探头表面时，在光电探头的上下两表面产生电势差ΔU， ΔU 的大小与入射光强成线性关系。光电探头与光电流放大器连接形成回路，回路中电流的大小与ΔU 成正比。因此，通过电流的大小就可以反映出入射到光电探头的光强大小。 1. 观察单缝衍射的衍射图形 2. 测定单缝衍射的光强分布
实
3. 利用光强分布图形计算单缝宽度。
验 内 容
数 据 处 理
思考题：什么是夫琅禾费衍射？为什么单缝衍射要离光源远些？
答：夫琅禾费衍射也叫远场衍射，是光源，观察屏到狭缝的距离为无穷远，称远场衍射，相应的菲涅
耳衍射，也叫近场衍射，单缝要离光源远点，目的是保证入射光是平行光，这样衍射图样可以解出明
误
（ MiMgM
X 为暗纹中心在接受屏上的 x 轴坐标，f 为单缝到接收屏的距离；a 为单缝的宽度，k 为暗纹级数。在 ±1 级暗纹间为中央明条纹。中间明条纹最亮，其宽度约为其他明纹宽度的两倍。
实 验 原 理
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图中的 即为公式中的 。