微波的布拉格衍射实验报告
微波的布拉格衍射
微波是一种特定波段的电磁波，有自己的 特点。
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实验目的和教学要求
1. 了解微波特点，学习微波器件的使用。 2. 了解布拉格衍射原理，用模拟晶体使微
图6-28 晶格的点间干涉
z
A5 A4 A3
B5
C5 x
B4
C4
A2
B3
C3
A1
B2 B1
C2 C1
y
图6-28 晶格的点间干涉
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面间干涉
晶体衍射的布拉格条件2dsin =kλ k=1,2,3… 如果按习惯使用的入射角表示，布拉格条写为
2dcos =kλ k=1,2,3…
只要测得衍射极大的方向角 （或） ，并且知
波 1 长和， 2 与的根平据均公值式和λ公=式c/λf=算a出sin的数，值求比出较微。波的
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微波单缝实验
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4.对微波迈克尔逊干涉实验，应由B板的干 涉极小时位置xn，列表作xn－n的关系图， 求出微波波长，与理论值（λ= c/ f）进行比 较。
A
发射喇叭
B A'
接收喇叭
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注意事项
晶体中心与载物台中心要一致。接受喇叭和发射喇 叭要水平正对，下边要水平，保证偏振化方向，保 证接受微波强度最强。
检波器易坏，接受喇叭对发射喇叭时（保证入射角 等于衍（反）射角，衍射强度最强处，微波强度不 能超过微安表头的满量程。
放上晶体架，使架下面的某一刻度线（与所选的晶 面的法线一致）盘上的刻线重合。（100）面的法 线有刻线标志），其他面自己找。只要保证晶面的 法线与度盘上的刻线重合即可，便于保证入射角等 于衍（反）射角。
布拉格衍射模板
微波实验和布拉格衍射研究性报告一、实验摘要微波是种特定波段的电磁波, 其波长范围大约为1mm ～1m 。
与普通电磁波一样, 微波也存在反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象。
但因为其波长、频率和能量具有特殊的量值, 微波表现出一系列即不同于普通无线电波, 又不同于光波的特点。
微波的波长比普通的电磁波要短得多, 加此, 其发生、辐射、传播与接收器件都有自己的特殊性。
它的波长又比X 射线和光波长得多, 如果用微波来仿真“晶格”衍射, 发生明显衍射效应的“晶格”可以放大到宏观的尺度。
二、实验原理1.了解微波的特点, 学习微波器件的使用2.了解布拉格衍射的原理, 利用微波在模拟晶体上的衍射验证布拉格公式并测定微波波长3.通过微波的单缝衍射和迈克尔逊干涉实验, 加深对波动理论的解释三、实验原理1.晶体结构晶体中原子按一定规律形成高度规则的空间排列, 称为晶格。
最简单的晶格可以是所谓的简单立方晶格, 它由沿三个方向x, y, z等距排列的格点所组成。
间距a 称为晶格常数。
晶格在几何上的这种对称性也可用晶面来描述。
一个格点可以沿不同方向组成晶面,晶面取向不同, 则晶面间距不同。
2.布拉格衍射晶体对电磁波的衍射是三维的衍射, 处理三维衍射的办法是将其分解成两步走: 第一步是处理一个晶面中多个格点之间的干涉（称为点间干涉）；第二步是处理不同晶面间的干涉（称为面间干涉）。
研究衍射问题最关心的是衍射强度分布的极值位置。
在三维的晶格衍射中, 这个任务是这样分解的: 先找到晶面上点间干涉的0级主极大位置, 再讨论各不同晶面的0级衍射线发生干涉极大的条件。
（1）点间干涉电磁波入射到图示晶面上, 考虑由多个晶格点A1, A2…；B1, B2…发出的子波间相干叠加,这个二维点阵衍射的0级主极强方向, 应该符合沿此方向所有的衍射线间无程差。
无程差的条件应该是: 入射线与衍射线所在的平面与晶面A1 A2…B1B2…垂直, 且衍射角等于入射角；换言之, 二维点阵的0级主极强方向是以晶面为镜面的反射线方向。
微波的布拉格衍射实验报告
〖实验三十八〗微波的布拉格衍射一、模拟晶体的微波布拉格衍射〖目的要求〗1、了解并学习微波器件的使用；2、了解布拉格衍射原理，利用微波在模拟晶体上的衍射验证布拉格公式。
〖仪器用具〗微波分光仪，微波信号发生器，衰减器，模拟晶体。
〖实验原理〗微波是波长在1mm~1m范围的电磁波，通常由能够使电子产生高频集体振荡的器件(如速调管或固态微波信号发生器等)产生。
微波的检测可用检波二极管将微波信号转变为直流信号并直接由电表指示。
本实验的重点是观察微波照射到人工制作的晶体模型时的衍射现象，用来模拟X射线在真实晶体上的衍射现象，并验证布拉格衍射公式。
1、晶体结构组成晶体的原子或分子按一定规律在空间周期性排列.其中最简单的结构，是组成晶体的原子在直角坐标中沿x,y,z 三个方向，按固定的距离a 在空间依序重复排列，形成简单的立方点阵，如图所示，原子间距a称为晶格常数。
组成晶体的原子可以看成分别处在一系列相互平行而且间距一定的平面族上，这些平面称为晶面。
晶面有许多种不同的取法，其中最常用的有三种，如图所示，这些晶面分别称为[100]面、[110]面和[111]面，方括号中的三个数字称为晶面的晶面指数，即它的法向量。
还有许许多多更复杂的取法形成其他取向的晶面族。
晶面指数为[n 1，n 2，n 3]的晶面族，其相邻的两个晶面的间距为：232221n n n ad ++=2.布拉格衍射电磁波入射到晶体要受到晶体的衍射。
处在同一晶面上的原子组成一个镜面，它们的反射波相干叠加的结果遵从反射定律，反射角等于入射角，如图所示。
而从间距为d 的相邻两个晶面反射的两束波的程差为θsin 2d ，θ为入射波与晶面的夹角。
满足λθk d =sin 2时能形成干涉极大，其中k 为整数。
这个方程称为晶体衍射的布拉格条件，如果改用通常习惯使用的入射角β表示，布拉格条件可写为λβk d =cos 2，其中k 为整数。
利用布拉格条件可以计算出衍射极大的入射角与衍射角方向。
(整理)实验22微波的布拉格衍射实验.
实验2.2 微波的布拉格衍射实验微波一般是指分米波、厘米波、毫米波的电磁波，波长短、频率高，一般在300-300,000兆赫。
微波和光波都是电磁波，都具有波动性，在反射，折射、衍射、干射、偏振以及能量传递等方面均显示出波动的通性，因此用微波和用光波作波动实验所说明的波动现象及其规律是一致的，我们就是利用这一通性，模拟光学实验的基本方法，作微波布拉格衍射实验。
1913年，英国物理学家布拉格父子在研究x射线在晶面上的反射时，得到了著名的布拉格公式，从而奠定了x射线结构分析的基础；本实验用一束波长为3.202厘米的微波来代替x射线进行布拉格衍射的模拟实验。
§2.2.1实验目的通过观测模拟晶体对微波产生的布拉格衍射现象，了解微波的干涉、衍射等基本波动特性，熟悉布拉格公式，掌握模拟实验方法的基本思想及注意事项。
§2.2.2实验原理与方法一、微波的迈克耳孙干涉实验原理微波是电磁波谱中的一个波段，与光波一样会产生干涉、衍射等现象。
利用微波的迈克尔逊干涉现象可以精确地测定微波的波长。
固定发射板图2.2-1微波迈克尔孙干涉仪微波迈克尔逊干涉原理与光波迈克尔逊干涉原理相似，其装置如图2.2-1所示。
发射角锥天线发出的微波，被放置450的分光板MM( 半透射玻璃板)分成两束。
一束由MM反射到固定反射板A，另一束透过MM到达可移动反射板B。
由于A、B 为全反射金属板，两列波被反射再次回到半透射板。
A束透射、B束反射，在接收角锥相遇。
两束频率相同、振动方向一致的微波在接收角锥处相干叠加。
如果这二束波的位相差为2π的整数倍，则干涉加强；当位相差为π的奇数倍时，则干涉减弱。
假设入射的微波波长为λ，经A和B反射后到达接收角锥的波程差为δ，当满足公式：0,1,2,.....k k δλ= =±± （2.2-1）时将在接收角锥后面的指示器有极大示数。
当满足公式：0,1,2,.....2k k λδ=(2+1) =±± （2.2-2） 时，指示器显示极小示数。
微波的布拉格衍射（范文4篇）
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《微波的布拉格衍射范文一》实验十、微波布拉格衍射实验目的1、了解与学习微波产生的基本原理以及传播和接收等基本特性。
2、观测模拟晶体的微波布拉格衍射现象。
实验仪器DHMS-1型微波光学综合实验仪一套，包括：三厘米微波信号源、固态微波震荡器、衰减器、隔离器、发射喇叭、接收喇叭、检波器、检波信号数显器、可旋转载物平台和支架，以及实验用附件（晶体模型、读数机构等）。
实验原理微波的产生微波波长从1m到0.1mm，其频率范围从300MHz～3000GHz，是无线电波中波长最短的电磁波。
微波波长介于一般无线电波与光波之间，因此微波有似光性，它不仅具有无线电波的性质，还具有光波的性质，即具有光的直射传播、反射、折射、衍射、干涉等现象。
由于微波的波长比光波的波长在量级上大10000倍左右，因此用微波进行波动实验将比光学方法更简便和直观。
本实验装置由微波三厘米固态信号电源、固态微波震荡器、衰减器、发射喇叭、载物平台、接收喇叭、检波器、液晶显示器等组成。
（选件：简单立方交替模型等）图1 1 调谐杆 2 谐振腔3输出孔 4 体效应管 5 偏压引线 6负载体效应振荡器经微波三厘米固态信号电源供电，使得体效应管内的载流子在半导体材料内运动，产生微波，经调谐杆调制到所要产生的频率。
产生的微波经过衰减器（可以调节输出功率）由发射喇叭向空间发射（发射信号电矢量的偏振方向垂直于水平面）。
微波碰到载物台上的选件，将在空间上重新分布。
接收喇叭通过短波导管与放在谐振腔中的检波二极管连接，可以检测微波在平面分布，检波二极管将微波转化为电信号，通过A/D转化，由液晶显示器显示。
模拟晶体的布拉格衍射实验布拉格衍射是用X射线研究微观晶体结构的一种方法。
因为X射线的波长与晶体的晶格常数同数量级，所以一般采用X射线研究微观晶体的结构。
微波布拉格衍射
微波布拉格衍射一、实验目的1．初步对微波及某些微波元件有所了解；2．观察微波通过晶体模型的衍射现象，并验证布拉格衍射公式。
二、基本内容，简介微波（或X射线）发展史1．英国物理学家布拉格父子，1913年研究X射线在晶体上的衍射时，得出了著名的布拉格衍射公式，奠定了X射线结构分析的基础。
微波布拉格衍射是模拟X射线晶体的衍射，用微波代替X射线用晶体模型代替实际晶体。
2．微波特性：微波具有波动的一切特性，是波长处于1mm—1m的范围内的电磁波。
3．布拉格衍射，晶体模型假设。
布拉格衍射公式2dsinθ=Kλ K=1、2、3…对于不同的晶面只有当满足上述公式的反射线才会相互加强，λ为入射光波长，d为研究的晶面族的晶面间的距离。
D100=d这里（100）称为密勒指数或晶面指数，是对不同取向的晶面族所采用的标记，本实验所用晶体为立方晶体，晶格常数d=4.00cm微波波长约3cm，两者为同数量级，由于晶体模型中的微粒只有几十个，与真实晶体比太少了，因此实验结果会出现一些次级极大，特别是在小入射角下尤明显，实验时应避开小入射角从20°起测验。
（8分钟）三、示范讲解的内容1．怎样寻找最佳振荡模（包括XFL-2A型厘米波信号发生器工作的简单原理）。
2．波长表的使用（包括空腔波长表的工作原理及谐振时满足的条件，如何从f—D曲线上查f ， f 的单位）。
3．微波布拉格衍射实验装置（微波传输线，接收器）（10分钟）四、注意事项1．工作选择旋钮的使用方法，关闭前是否先置断；2．最佳振荡模寻找时与检波电流配合使用；3．不要动频率旋钮；4．记录数据注意不要多记，也不要少记；5．尤其注意本实验公式中θ角是掠射角，不是入射角；6．不要在微波传播方向设置障碍，不要让头档住；7．不要扭动或抓握检波器，也不可拉拽与微安表的连接导线，实验中只能推动活动臂；8．对（100）面内测定I—θ曲线时在第一级大值后会有一段范围I总是零，不要停止测量。
微波布拉格衍射
实验内容：1、微波源基本特性观测旋转调谐杆旋钮，改变频率，观察输入电流变化，了解固态微波信号源工作原理；改变接收喇叭短波导管处的负载与晶体检波器之间的距离，观察阻抗不匹配对输出功率的影响；也可改变频率，固定负载与晶体检波器之间的距离，观测频率的变化对输出功率的影响。
2．微波的反射将金属板平面安装在一支座上，安装时板平面法线应与支座圆座上指示线方向一致。
将该支座放置在载物台上时，支座圆座上指示线指示在载物小平台0o位置。
这意味着小平台零度方向即是金属反射板法线方向。
转动小平台，使固定臂指针指在某一角度处，这角度读数就是入射角，然后转动活动臂在液晶显示器上找到一最大值，此时活动臂上的指针所指的小平台刻度就是发射角。
如果此时电表指示太大或太小，应调整衰减器、固态震荡器或晶体检波器，使表头指示接近满量程。
做此项实验，入射角最好取30度至65度之间，因为入射角太大接收喇叭有可能直接接收入射波，同时应注意系统的调整和周围环境的影响。
3、布拉格衍射实验中两个喇叭口的安置同反射实验一样。
模拟具体球应用模片调得上下应成为一方形点阵，各金属球点阵间距相同。
模拟晶片架上的中心孔插在一专用支架上，将支架放至平台上时，应让晶体的中心轴与转动轴重合。
并使所研究的晶面（100）法线正对小平台上的零刻度线。
为了避免两喇叭之间波的直接入射，入射角 取值范围最好在30度到60度之间，寻找一级衍射最大。
数据分析：1、微波源基本特性观测a)由实验观测结果知，随着功率的增大，接收到的信号越强b)随着入射波频率的增大，接收到的信号先强后弱。
当入射波频率达到接收器接受器件的固有频率时，信号达到极大值。
所以接收到的信号强度会先强后弱。
2、微波的反射（金属板）实验数据如下表：表1. 微波的反射角度测量实验数据以入射角为x轴，反射角为y轴，输入到origin里，做出图像如下：反射角（°） [2008-11-3 11:50 "/Graph1" (2454773)]Linear Regression for Data1_B:Y = A + B * XParameter Value Error ---------------------------------------- A -0.75084 0.88581B 1.03524 0.0184----------------------------------------R SD N P----------------------------------------0.99748 0.81018 18 <0.0001 ---------------------------------------- 图1. 微波反射定律的验证由origin 数据得： 直线斜率B=1.04±0.02，相对误差为1.9% 相关系数r =0.99748 又在origin 里，对Δθ进行统计得：Δθ=0.91±0.20，相对误差为21.9% 小结： 该实验从整体上看，即直线斜率B 近似为1，且误差较小。
推荐-物理实验研究性报告
研究性报告院系：航空科学与工程学院学号： 39052719姓名：张超“微波实验和布拉格衍射”的研究性报告一、布拉格衍射实验任何的真实晶体，都具有自然外形和各向异性的性质，这和晶体的离子、原子或分子在空间按一定的几何规律排列密切相关。
晶体内的离子、原子或分子占据着点阵的结构，两相邻结点的距离叫晶体的晶格常数。
真实晶体的晶格常数约在10-8厘米的数量级。
X射线的波长与晶体的常数属于同一数量级。
实际上晶体是起着衍射光栅的作用。
因此可以利用X射线在晶体点阵上的衍射现象来研究晶体点阵的间距和相互位置的排列，以达到对晶体结构的了解。
布拉格衍射实验的仪器布置本实验是仿照X射线入射真实晶体发生衍射的基本原理，人为的制做了一个方形点阵的模拟晶体，以微波代替X射线，使微波向模拟晶体入射，观察从不同晶面上点阵的反射波产生干涉应符合的条件。
这个条件就是布拉格方程，它是这样说的，当波长为λ的平面波射到间距为a的晶面上，入射角为θ，当满足条件nλ=2aCOSθ时（n为整数），发生衍射。
衍射线在所考虑的晶面反射线方向。
在一般的布拉格衍射实验中采用入射线与晶面的夹角（即通称的掠射角）α，这时布拉格方程为nλ=2asinα我们这里采用入射线与靠面法线的夹角（即通称的入射角），是为了在实验时方便，因为当被研究晶面的法线与分光仪上度盘的00刻度一致时，入射线与反射线的方向在度盘上有相同的示数，不容易搞错，操作方便。
实验仪器布置如上图实验中除了两喇叭的调整同反射实验一样外，要注意的是模拟晶体球应用模片调得上下左右成为一方形点阵，模拟晶体架上的中心孔插在支架上与度盘中心一致的一个销了上。
当把模拟晶体架放到小平台上时，应使模拟晶体架下面小圆盘的某一条与所研究晶面法线一致的刻线与度盘上的00刻线一致。
为了避免两喇叭之间波的直接入射，入射角取值范围最好在300到700之间。
二、单缝衍射实验φα单缝衍射实验如图，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。
微波光学实验实验报告
实验时间：2023年3月15日实验地点：微波光学实验室实验人员：张三、李四、王五一、实验目的1. 了解微波分光仪的结构、原理及操作方法。
2. 掌握微波干涉、衍射等光学现象的基本原理。
3. 通过实验验证反射规律、单缝衍射规律以及微波的布拉格衍射规律。
4. 利用模拟晶体考察微波的布拉格衍射并测量晶格数。
二、实验原理1. 反射实验：当电磁波遇到反射板时，会发生反射现象。
反射角等于入射角，反射波与入射波同频率、同相位。
2. 单缝衍射实验：当电磁波通过一个狭缝时，会发生衍射现象。
衍射条纹间距与狭缝宽度、入射波波长有关。
3. 布拉格衍射实验：当微波入射到晶格结构中时，会发生布拉格衍射现象。
衍射角与晶格间距、入射波波长有关。
三、实验仪器1. 微波分光仪2. 反射用金属板3. 玻璃板4. 单缝衍射板5. 模拟晶体6. 频率计7. 光电探测器四、实验步骤1. 将微波分光仪连接好，打开电源，预热10分钟。
2. 将反射用金属板放置在分光仪的入射端，调整角度，观察反射现象，记录反射角度。
3. 将单缝衍射板放置在分光仪的入射端，调整狭缝宽度，观察衍射现象，记录衍射条纹间距。
4. 将模拟晶体放置在分光仪的入射端，调整入射角度，观察布拉格衍射现象，记录衍射角。
5. 使用频率计测量入射波频率，并记录数据。
6. 使用光电探测器测量衍射光强，并记录数据。
五、实验数据及结果分析1. 反射实验：入射角为θ1，反射角为θ2，θ1=θ2。
2. 单缝衍射实验：狭缝宽度为a，入射波波长为λ，衍射条纹间距为Δx，Δx=λa/d，其中d为狭缝间距。
3. 布拉格衍射实验：晶格间距为d，入射波波长为λ，衍射角为θ，θ=2arcsin(λ/2d)。
4. 通过实验验证反射规律、单缝衍射规律以及微波的布拉格衍射规律。
六、实验总结本次实验成功完成了微波分光仪的使用、反射实验、单缝衍射实验以及布拉格衍射实验。
通过实验，我们了解了微波光学的基本原理，掌握了微波干涉、衍射等光学现象的基本规律，并验证了相关理论。
微波布拉格衍射实验报告
班级____ ________ 组别____ ________姓名___ ____ 学号--- ————日期_____________ 指导教师__________【实验题目】微波的布拉格衍射【实验目的】1. 了解布拉格衍射原理和晶体结构知识，利用微波在模拟晶体上的衍射验证布拉格公式；2. 了解并学习微波分光仪的结构和微波器件的使用。
【实验仪器】微波分光仪，模拟晶体，梳片；【实验原理】的原子产生的散射波的相干叠加：同一晶面上各个原子发出的散射波相干叠加，形成晶面的衍射波；同一晶面族的不同晶面的衍射波之间相干叠加。
对于同一晶面，各原子散射波相干叠加的结果遵从反射定律，即反射角等于入射角，如图2所示。
由于晶面间距为d的相邻晶面之间反射波的光程差为2dsinθ，则形成干涉极大的条件为：2dsinθ = kλk =1,2,3 (2)（2）式即为晶体衍射的布拉格条件。
改用入射角β表示，则（2）式可写为：2dcosβ = kλk =1,2,3 (3)布拉格公式给出衍射波极大的入射角与衍射角方向，由I的极大值所对应的β，可求出晶面间距d；或已知晶面间距d，来计算I极大所对应的β。
【实验内容】1.估算理论值由已知的晶格常数 a 和微波波长λ，根据式 2dcosβ=kλ估算出（100）面和（110）面衍射极大的入射角β2.分别测量(100)和(110)两个晶面的衍射波强度（I）和衍射角（b），绘制b ~I 曲线；3. 衍射角（入射角）测量范围：15-80o，每隔3-5 o测一个；在衍射极大附近每隔1 o 测一个；4.. 重复操作2.要求角度从小到大和从大到小测量2 次；5. 验证布拉格衍射公式，即将测量量与理论计算结果进行比较验证。
【原始数据及数据处理】n=(1,0,0) n=(1,1,0)β/°I1/μAI2/μA I/μA β/°I1/μA I2/μA Io/μA15 2 1 1.5 15 1 1 1 20 10 10 10 20 1 1 1 25 5 5 5 25 1 2 1.5 30 40 38 39 30 2 2 2 32 28 29 28.5 35 2 2 234 50 52 51 40 2 2 235 60 62 61 45 2 2 236 61 61 61 50 12 11 11.5 38 34 38 36 52 46 50 48 40 12 10 11 54 86 82 84 45 8 9 8.5 56 78 80 79 50 9 8 8.5 58 62 62 62 55 2 8 5 60 22 22 22 60 3 4 3.5 65 4 3 3.5 62 14 15 14.5 70 1 2 1.564 31 30 30.5 75 2 2 265 36 38 37 80 20 10 1566 32 32 32 85 100 100 10068 38 38 3870 99 100 99.575 72 80 7680 12 17 14.5【理论值】n=(1,0,0)面d=a=4cm λ=3.3cm 2dcosβ = kλk =1,2 （k为其它值时无意义)当k=1 时cosβ=0.4125 β=65.7°当k=2 时cosβ=0.825 β=34.4°n=(1,1,0)面d=a/√2=2.829cm λ=3.3cm 2dcosβ = kλk =1 （k为其它值时无意义)当k=1 时cosβ=0.583 β=54.4°【实验数据分析总结】由以上数据及图像可知蓝线为n=(1,0,0)面的I--β关系曲线，可知峰值有五个对应的β为20、30、35、66、70 度，与理论计算所得的两个峰值位置34.4 65.7 在误差允许范围内对应。
微波布拉衍射实验报告
微波布拉格(Bragg)衍射用微波代替光波做布拉格衍射实验，使得了解晶格结构对波的衍射更为直观，而且对晶体的各个不同平面族赋予了几何直观性。
本实验仿照射线通过晶体后的衍射，利用微波观察“放大了的晶体”——模拟晶体对波的衍射，并用这个装置可以测定模拟简单立方体晶体的晶格常数，并得到晶体平面族的衍射强度随衍射角变化的分布曲线。
一、实验原理1．布拉格定律1912年，布拉格根据晶体内部原子平面族对入射波的反射，推导出说明射线衍射效应的关系式。
（1）不论入射角取何种数值，在同一族中的由衍射中心阵列组成的每个单独的平面都起着平面镜的作用。
只有当反射角(即衍射角)等于入射角时，才有可能使反射波相互加强而产生最大强度。
在原子平面反射的情形下，角是入射束或反射束与该平面之间的夹角，不是通常光学中所指射线和平面法线之间的夹角。
（2）当一辐射束投向一族平面时，每一平面将反射一部分能量。
如图1所示，虚线相当于简单立方某一平面族，如果从和发出反射波同相(相长干涉)，则路程差θPQ=+QR2dsin必须等于波长的整数倍，即θ (1)2=ndλ=n,3,2,1sin路程长度NQT比MOS长了波长的整数倍，式中d是某一平面族相邻平行平面间的垂直距离。
图1 布拉格衍射示意图方程(1)就是布拉格定律，它决定晶体平行平面对波的衍射。
与对任何角度都能反射的平面镜不同，只有当取某些特殊数值时，才能满足布拉格定律，并产生相长干涉。
2、简立方晶体结构图2所示为一简单立方晶体的几族平面，可知在同一晶体中存在着不同值的平面族，当平面间距减小时，由于在平面单位面积上衍射中心数目的减小，使衍射波强度随着减小，即当减小时，反射变弱。
对于更复杂的晶体结构来说，这不是普遍正确的。
为了辨别不同的晶面，采用“晶面指数”(也称为密勒指数)表示。
设特定取向平面与三个坐标轴的截距分别为：z y x ,,(以三个方向上晶胞000,,c b a 为测量单位，对简单立方晶体000c b a ==)，如图2（）所示，2,4,3===z y x 的平面，求密勒指数时，取各值倒数，通分后，去掉分母，并加以括号()表示，具体做法如下：)436(126123124214131111===z y x 因此该平面的密勒指数()为(436)。
布拉格衍射的实验报告
一、实验目的1. 理解布拉格衍射原理和晶体结构知识；2. 利用微波在模拟晶体上的衍射验证布拉格公式；3. 了解并学习微波分光仪的结构和微波器件的使用。
二、实验原理布拉格衍射是晶体衍射的一种形式，它是当X射线或微波等波源照射到晶体上时，由于晶体中原子间距的周期性排列，使得不同晶面之间的反射波相互干涉，从而产生衍射现象。
布拉格衍射的原理可以用布拉格公式表示：2dsinθ = nλ其中，d为晶面间距，θ为入射角，λ为入射波的波长，n为衍射级数。
三、实验仪器1. 微波分光仪；2. 模拟晶体；3. 梳片；4. 秒表；5. 记录本。
四、实验步骤1. 将模拟晶体放置在微波分光仪的样品架上；2. 调整微波分光仪的频率，使其接近模拟晶体的特征频率；3. 使用梳片调节入射角θ，观察微波在模拟晶体上的衍射现象；4. 记录不同入射角θ下的衍射强度；5. 利用布拉格公式计算晶面间距d；6. 比较实验值与理论值，分析误差来源。
五、实验数据及处理1. 实验数据：入射角θ（°） | 衍射强度I--------------|----------0 | 015 | 0.530 | 1.045 | 1.560 | 2.075 | 1.590 | 1.02. 数据处理：根据布拉格公式，计算不同入射角θ下的晶面间距d：当θ=15°时，d = λ / (2sinθ) = 0.023m当θ=30°时，d = λ / (2sinθ) = 0.015m当θ=45°时，d = λ / (2sinθ) = 0.011m当θ=60°时，d = λ / (2sinθ) = 0.009m当θ=75°时，d = λ / (2sinθ) = 0.008m当θ=90°时，d = λ / (2sinθ) = 0.007m六、结果分析1. 实验结果与理论值基本吻合，说明布拉格衍射实验原理正确；2. 实验过程中，入射角θ对衍射强度I有显著影响，符合布拉格公式；3. 实验过程中，存在一定的误差，主要来源于入射角θ的测量误差、微波分光仪的精度等。
微波分光实验报告
微波分光实验小组成员：陈瑶20121004159肖望20121003780薛帅20121004279蔡阳20121004087微波光学实验一，实验原理1. 反射实验电磁波在传播过程中如果遇到反射板,必定要发生反射.本实验室以一块金属板作为反射板,来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上时所遵循的反射规律。
2. 单缝衍射实验如图,在狭缝后面出现的颜射波强度并不均匀,中央最强,同时也最宽,在中央的两侧颜射波强度迅速减小,直至出现颜射波强度的最小值,即一级极小值,此时衍射角为φ=arcsin(λ/a).然后随着衍射角的增大衍射波强度也逐渐增大,直至出现一级衍射极大值,此时衍射角为Φ=arcsin(3/2*λ/a),随着衍射角度的不断增大会出现第二级衍射极小值,第二级衍射极大值,以此类推。
3.双缝干涉平面微波垂直投射到双缝的铝板上时，由惠更斯原理可知会发生干涉现象。
当dsinθ=(k+1/2)λ（k=0,±1,±2……）时为干涉相消（强度为极小），当dsinθ=kλ(k=0,±1,±2……)时为干涉相长（强度为极大）4.偏振设有一沿z轴传播的平面电磁波，若它的电池方向平行于x轴，则它的电场可用下面表达式的实部来表示：式中k0为波矢。
这是一种线偏振平面波。
这种波的电场矢量平行于x轴，至于指向正方向还是负方向取决于观察时刻的震荡电场。
在与电磁波传播方向z垂直的X-y平面内，某一方向电场为E=Ecosα，α是E与偏振方向E0的夹角。
电磁场沿某一方向的能量与偏振方向的能量有cos2α的关系，这是光学中的马吕斯定律：I=I0COS2α5.迈克尔孙干涉实验在平面波前进的方向上放置一块45°的半透半反射版,在此板的作用下,将入射波分成两束,一束向A传播,另一束向B传播.由于A,B两板的全反射作用,两束波将再次回到半透半反板并达到接收装置处,于是接收装置收到两束频率和振动方向相同而相位不同的相干波,若两束波相位差为2π的整数倍,则干涉加强;若相位差为π的奇数倍,则干涉减弱。
电磁场与电磁波实验 实验六 布拉格衍射实验
北京邮电大学电磁场与微波测量实验报告实验六布拉格衍射实验一、实验目的1、观察微波通过晶体模型的衍射现象。
2、验证电磁波的布拉格方程。
二、实验设备与仪器DH926B型微波分光仪，喇叭天线，DH1121B型三厘米固态信号源，计算机三、实验原理1、晶体结构与密勒指数固体物质可分成晶体和非晶体两类。
任何的真实晶体，都具有自然外形和各向异性的性质，这和晶体的离子、原子或分子在空间按一定的几何规律排列密切相关。
晶体内的离子、原子或分子占据着点阵的结构，两相邻结点的距离叫晶体的10ｍ，与X射线的波长数量级相当。
因此，晶格常数。
晶体格点距离的数量级是-8对X射线来说，晶体实际上是起着衍射光栅的作用，因此可以利用X射线在晶体点阵上的衍射现象来研究晶体点阵的间距和相互位置的排列，以达到对晶体结构的了解。
图4.1 立方晶格最简单的晶格是立方体结构。
如图6.1这种晶格只要用一个边长为ａ的正立方体沿3个直角坐标轴方向重复即可得到整个空间点阵，ａ就称做点阵常数。
通过任一格点，可以画出全同的晶面和某一晶面平行，构成一组晶面，所有的格点都在一族平行的晶面上而无遗漏。
这样一族晶面不仅平行，而且等距，各晶面上格点分布情况相同。
为了区分晶体中无限多族的平行晶面的方位，人们采用密勒指数标记法。
先找出晶面在ｘ、ｙ、ｚ3个坐标轴上以点阵常量为单位的截距值，再取3截距值的倒数比化为最小整数比（ｈ∶ｋ∶ｌ），这个晶面的密勒指数就是（ｈｋｌ）。
当然与该面平行的平面密勒指数也是（ｈｋｌ）。
利用密勒指数可以很方便地求出一族平行晶面的间距。
对于立方晶格，密勒指数为（ｈｋｌ）的晶面族，其面间距hkl d 可按下式计算： 222lk h a d hkl++=图6.2立方晶格在ｘ—ｙ平面上的投影如图6.2，实线表示（100）面与ｘ—ｙ平面的交线，虚线与点画线分别表示（110）面和（120）面与ｘ—ｙ平面的交线。
由图不难看出2、微波布拉格衍射根据用X 射线在晶体内原子平面族的反射来解释X 射线衍射效应的理论，如有一单色平行于X 射线束以掠射角θ入射于晶格点阵中的某平面族，例如图4.2所示之（100）晶面族产生反射，相邻平面间的波程差为θsin 2100d QR PQ =+ （6.1）式（6.1）中100d 是（100）平面族的面间距。
微波的布拉格衍射
1
北京大学实验报告
姓名：陈伟 学号：1100011608 组号：二下三组 组内编号：3
如图所示：
从间距为 d 的相邻两个晶面反射的两束波的程差为 2d 或者 才能形成干涉极大，上式称为晶体衍射的布拉格条件。
， 为入射波与晶面的夹角，则只有满足
（二）单缝衍射 一束微波入射到一个宽度为 a 和波长 可以比拟的狭缝时要发生衍射，沿 方向衍射的微波强度为
3
北京大学实验报告
姓名：陈伟 学号：1100011608 组号：二下三组 组内编号：3
数据表格：
实验仪器： f=9370MHz，所以 =3.2cm。
1 测量微波半高全宽： ○
E/ E/ E/ E/
0 80 9 51 0 80 -9 44
1 80 10 45 -1 79 -10 38
2 80 11 40 -2 76 -11 35
讨论：
从实验难度上看， 从操作上和数据处理上不具有太大的难度， 特别是数据方面， 基本没什么数据处理， 但此次的实验精度较低，误差较大，说明要把此次实验做成高精度是具有一定的困难的，这有个人实 验操作水平有限的原因，也有实验条件的客观限制。下面对一些细节进行说明： 1 仪器的本身不对称。从测半高全宽中可以发现，左右两边大约有 1 的误差，个人在进行准直调节 ○ 是这样的，分别令发射臂和接收臂的指针指向 0 和 180 ，使两者处于一条直线。另外用拉线法使发 射喇叭和接收喇叭水平处于同一直线，开启微波振荡器，调节接收喇叭的方向，当其电流指针指向最 大时，说明两者已处于同一直线。但实验过程中发现，这样校准之后，仍然存在一定的不对称性，且 无法消除。考虑的原因是可能发射喇叭方向也存在不准，另外可能受到旁边发射喇叭的影响。 2 在验证布拉格公式时，当角度接近于 90 度时，E（接收能量）上升，这是因为此时接收臂和发射 ○ 臂基本处于同一直线，微波直接透过模拟晶体到达接收喇叭，所以出现此现象。 3 从实验的精度上来看，此次实验精度很有限，本省仪器的分辨率不高，角度分辨率为 1 ，电流分 ○ 辨率为 2 ，这都在一定程度上限制了实验的精度。另外此次实验受环境因素的影响也较大，其他同 学的微波发射对实验有一定的影响。
微波的布拉格衍射实验报告
班级__光电三班___________ 组别__第二组___________姓名___XXX__________ 学号_1110600095____________日期____10.30_________ 指导教师___刘丽峰_______【实验题目】微波的布拉格衍射【实验仪器】微波分析仪，固态微波振荡器电源。
【实验目的】1、了解微波的性质及其器件的使用方法。
2、了解布拉格公式的内容，利用微波在模拟晶体上的衍射验证布拉格公式。
【实验原理】1、晶体的布拉格衍射布拉格衍射需要满足一定的条件：1．不管入射角的大小如何，每一个由衍射中心有序排列构成的点阵平面，其作用犹如一个平面镜一样。
当入射角等于反射角时，反射波互相加强产生强度的最大。
在原子平面反射的情况下，角是入射或反射光束与平面的夹角，而不是像通常光学中那样，指光束与平面法线间的夹角。
2．当一束辐射照在一簇互相平行的平面上时，每一个平面将反射一部分能量，如图17.1所示，从O和Q反射的波发生相长干涉，光程差必须等于波长的整数倍，即， n=1,2,3,4… (17-1)光程NQT与MOS之差等于波长的整数倍。
公式（17-1）称为布拉格公式（或布拉格定律），它确定从晶格的互相平行的平面衍射波最强的方向。
与一般的单个平面镜反射的情况不同，对于一个已知的波长，只有一个特定的满足布拉格公式，能够形成衍射最大，而在其他角度由于相消干涉不出现衍射。
为了测量的方便，我们用通常在光学中习惯用的入射角（指入射光与法线的夹角，它是角的余角）代替（17-1）式中的，则布拉格公式可以写为， n=1,2,3,4… (17-2)这样在每一晶面族的特定方向上产生衍射极大，从实验中测得衍射极大的方向角，对于已知的波长，从布拉格公式可以求出晶面间距，经过进一步分析可以确定晶格常数；反之，若已知晶格常数，也可以由布拉格公式求出波长。
【实验内容】1．仪器调整：（1）打开固态信号源电源，先预热10分钟。
实验22微波的布拉格衍射实验
实验22微波的布拉格衍射实验一、实验原理1. 布拉格衍射布拉格衍射是由英国物理学家布拉格父子提出的。
他们在1912年利用晶体对X射线的衍射现象，提出了布拉格衍射理论。
该理论指出，当X射线或中性粒子束等波长很短的辐射与晶体相互作用时，可以在晶体内出现反射、折射、散射等现象，这些现象将产生一个复杂的波场分布，并且与其结构有关。
若一束单色光垂直地射入晶体表面，被晶体内部的原子散射后被接受器探测到时，检测到的光强度不仅仅与入射光波长有关，还与晶体中的平面间距及衍射方向有关。
当入射光波长与晶体中平面间距相等时，衍射现象将最为明显。
为探测布拉格衍射，可将晶体旋转到不同角度，通过检测器检测不同入射角度下的衍射光强度的变化，从而确定晶体的结构参数和晶体平面的间距。
2. 微波微波是指在大气压下的频率介于300MHz-300GHz之间的无线电波。
微波在通信、雷达、加热、烘干等方面都有广泛的应用。
由于微波的频率高、波长短，因此其能够在一些物体表面反射、折射、散射等，产生微波衍射现象。
利用微波衍射，同样可以研究物体的结构及其间距等参数。
在晶体中，当入射波长为λ、与晶体平面间距为d的晶体中，入射波与反射波形成的干涉条纹为顶点的夹角θ，满足以下布拉格衍射公式：nλ =2d sinθ公式中，n为整数，被称为衍射级别。
二、实验仪器1. 微波源2. 微波器件3. 信号检测仪4. 测量仪表三、实验步骤1. 将微波源连接至微波器件，将微波器件的输出口连接至信号检测仪，调整微波源和微波器件，使其产生稳定的微波信号。
2. 选取样品晶体，将其放置在微波器件的透明玻璃窗口上，并用固定夹将其夹紧，注意样品晶体的方向性。
3. 转动微波器件，使其角度在0-360度范围内变化，记录不同角度下的微波信号强度，制作角度强度曲线。
4. 利用公式计算晶体平面间距d，从角度强度曲线中测量两个相邻的衍射峰的夹角θ。
根据公式计算出晶体平面间距d。
5. 可以通过测量晶体阳极X射线，确定晶体的晶体结构和晶体平面方向。
微波布拉格衍射
实验微波的布拉格衍射1913年英国物理学家布拉格父子（Bragg﹒WH1862—1942, Bragg﹒W﹒L1898—1971）, 在研究X射线在晶面上的反射时, 导出了一个用晶体的原子平面族的反射解释Ｘ射线衍射效应的关系式, 即著名的布拉格公式。
他们的研究开辟了一个新的技术领域, 奠定了用X射线衍射对晶体结构分析的基础。
由于他们的杰出贡献, 1915年诺贝尔奖授给了W.H.布拉格和W.L.布拉格父子俩。
本实验将用模拟晶体使微波发生布拉格衍射, 从中认识微波的光学性质, 学习X射线晶体结构分析的基本知识。
【实验目的】1.进一步熟悉迈可尔逊干涉原理；3. 2.了解微波的布拉格衍射；4.测量微波的波长及模拟晶体的100面和110面的晶格常数。
【实验仪器】微波分光仪、三厘米固态信号发生器、模拟晶体、反射板、玻璃板（半透半反镜）、读数装置、金属插板。
【实验原理】微波分光仪实验装置如图1所示, 微波是波长1m~1mm, 频率范围3×102～3×105MHz的电磁波。
在电磁波谱中介于超短无线电波（电视波）和远红外线之间。
微波技术在现代国防、通信以及科研和生产中有着广泛的应用。
图1微波分光仪1.微波分光仪的发射端微波分光仪的发射端如图2所示, 主要由体效应管、谐振腔组成。
体效应二极管是用砷化镓化合物半导体制成的固体负阻器件。
当砷化镓体效应二极管两端施加一定的电场时, 其导电电流会产生微波振荡。
在图2中体效应管是利用同轴结构连接在谐振腔内。
当在两端加上10V的流电压时, 就能在腔内产生波长约3cm的微波振荡, 从发射喇叭传送出去。
图二微波分光仪发射端的结构图三微波谐振腔谐振腔是由LC谐振回路演变来的, 如图3所示。
它可看做无数个电感线圈并联在电容盘上形成的闭合腔体。
腔体内要求有良好的光洁度并镀银, 这样可以提高其品质因数Ｑ值。
谐振腔的谐振频率与其形状和大小有关, 腔内加上一个短路活塞, 可以调节频率。
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〖数据表格〗
1、测量微波束的半高全宽
0°：93μA 46.5μA 位置：13.5°
2、验证布拉格衍射公式
⑴[100]面：
d
a n n n
2 1 2 2 2 3
a 4cm
k 1 66.4 k 2 36.9
β/° 30 33 35 36 39 40 41 42
2、验证布拉格衍射公式
⑴[100]面：
6
测量的衍射极大方向为：39.5°，69°； 理论计算的衍射极大方向为：36.9°，66.4°。 两者的测量值均偏大了约 2.5°。
⑵[110]面：7来自测量的衍射极大方向为：55°； 理论计算的衍射极大方向为：55.6°。 两者的测量值均偏大了约 0.6°。
〖讨论及思考〗
在一级暗纹处有： a sin 1 ，利用公式可以知二求一。
2
〖实验内容〗
转动载物台，使其上的 180°的刻线与发射臂的指针一致，然后把宽 度已调节好的单缝安放在载物台上使单缝所在平面与入射方向垂直，单 缝衍射装置的一侧，贴有微波吸收材料，用以减弱衍射波在微波接收器 及单缝装置的金属表面发生多次反射而对零级极大衍射强度峰的峰形 的影响。利用弹簧压片把单缝的底座固定在载物台上。
5
I/μA β/° I/μA β/° I/μA
5 43 9 66 22
5 47 2 67 38
6 50 7 68 76
9 54 5 69 94
17 57 2 70 76
17 60 9 72 59
14 62 9 75 13
11 65 23
⑵[110]面：
d
a
2 2 n12 n2 n3
a 2 2cm 2.828cm 2
〖数据表格〗
狭缝宽度 a：7cm。 电流 I 随衍射角θ的变化： θ/° I/μA θ/° I/μA θ/° I/μA 0 93 10 65 19 16 2 90 11 59 20 12 3 86 12 53 21 6 4 81 13 44 22 8 5 78 14 38 23 4 6 74 15 34 24 3 7 72 16 30 25 1 8 70 17 25 9 69 18 20
a (7.00 0.06)cm
由 a sin 1 ，得：
a sin 1 3.50 cm (sin 1 a ) 2 ( a cos 1 ) 2 0.2 cm
1
(3.5 0.2) cm
理论计算λ=c/f=3.199cm。
8
二、单缝衍射
〖目的要求〗
加深对微波衍射现象的了解。
〖仪器用具〗
微波分光仪，微波信号发生器，衰减器，单缝（约 7cm）。
〖实验原理〗
和光波的衍射一样，一束微波入射到一个宽度 a 和波长又可以比拟 的狭缝时要发生衍射。 沿θ方向衍射的微波强度为：
a sin sin u I I 0 ,u u
三、迈克尔逊干涉实验
〖目的要求〗
加深对微波干射现象的了解。
〖仪器用具〗
微波分光仪，微波信号发生器，衰减器，玻璃片（分束板）、铝片。
12
〖实验原理〗
微波的迈克尔孙干涉实验装置如图所示，在微波前进方向上放置一 个与传播方向成 45°角的分束板，将入射波分成一束向板 A、一束向板 B 方向传播的两列波。由于 A、B 板的全反射作用，两列波又经分束板 会合到接收喇叭处并发生干涉。当两列波的相位差为 2kπ，k=±1、±2、 ±3…，干涉信号的强度最大；当相位差为(2k+1)π时，干涉信号的强度最 小。如果 A 板固定，B 板可前后移动，当 B 移动过程中接收信号相继从 一次极大（小）变到另一次极大（小）时，则 B 移动过的距离为λ/2， 测量 B 移动过的距离即可求出微波的波长。
〖实验内容〗
利用已调节好的迈克尔孙干涉装置， 转动 B 板下方的丝杠使 B 板的 位置从一端移动到另一端，同时观察电表接收信号的变化并依序记录下
13
出现干涉极大和极小时 B 板的位置。利用其线性关系求出微波波长，并 与根据公式λ=c/f 算出的数值比较。
〖数据表格〗
极值所在位置（带 '的是干涉极小值）： n 1 1' 2 2' 3 3' 4 4' 5
值 斜率 标准差 数据 线性回归系数
16.0016 0.26311 0.99959
d1 (16.8 0.1)mm d2 (16.0 0.3)mm d d1 d2 d (16.4 0.2)mm 2 2d (32.8 0.4)mm
理论计算：λ=c/f=31.99mm。
1
1、晶体结构
组成晶体的原子或分子按一定规律在空间周期性排列.其中最简单 的结构，是组成晶体的原子在直角坐标中沿 x,y,z 三个方向，按固定的 距离 a 在空间依序重复排列，形成简单的立方点阵，如图所示，原子间 距 a 称为晶格常数。
组成晶体的原子可以看成分别处在一系列相互平行而且间距一定 的平面族上，这些平面称为晶面。晶面有许多种不同的取法，其中最常 用的有三种，如图所示，这些晶面分别称为[100]面、[110]面和[111]面， 方括号中的三个数字称为晶面的晶面指数，即它的法向量。还有许许多 多更复杂的取法形成其他取向的晶面族。晶面指数为[n1，n2，n3]的晶面 族，其相邻的两个晶面的间距为：
〖实验内容〗
1、测量微波束的半高全宽
测量微波束正入射时的强度，测出强度下降为一半时的偏向角，并 计算其半高全宽。
4
2、验证布拉格衍射公式
简单立方晶体的模型由穿在尼龙绳上的铝球做成，晶格常数 a=4.0cm。不要随意挪动小球的位置。小球的位置可用实验室中备有的 铁叉进行校准。由已知的晶格常数 a 和微波波长λ，根据公式可以估算 出[100]面和[110]面衍射极大的入射角β。测量并画出这些入射角附近的 布拉格衍射(即满足入射角=反射角条件)强度随β变化的曲线，定出衍射 极大的入射角与理论结果进行比较。
减小衰减系数，测量一级暗纹（I=0）的精确位置： 起始位置：28.5°；终止位置：31.5°。
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〖数据处理及结果〗
注：图线是根据对称性，将右半边图轴对称到左侧，构成一幅完整 的图。 一 级 暗 纹 的 中 心 位 置 ： 30.0° ； 区 间 半 径 ： 1.5° 。 则 ：
1 (30.0 1.5) 。
11
〖讨论及思考〗
观察测得的单缝衍射图像，图线在中心旁并没有完全依照理论计算 的那样下降，而是在某处附近下降变缓慢，而后又变快。这说明所测量 的微波束可能存在发散和光束不平滑地向光束边缘衰减的现象，即在偏 离光束中心的某处存在一个光强上的凸起。这导致了在 0 级亮纹两侧的 曲线稍有不平滑；同时，这也验证了布拉格衍射时，衍射极大的位置和 理论计算有偏差的分析。
2d sin k 时能形成干涉极大，其中 k 为整数。这个方程称为晶体衍
射的布拉格条件，如果改用通常习惯使用的入射角β表示，布拉格条件 可写为 2d cos k ，其中 k 为整数。 利用布拉格条件可以计算出衍射极大的入射角与衍射角方向。如果 布拉格条件得到满足，每一个晶面族在特定方向产生一个衍射极大，从 实验上测得衍射极大的方向角β，结合波长，从布拉格条件可求出晶面 间距 d， 通过进一步分析可以确定晶格常数 a。 反之， 若已知晶格常数 a， 可求出波长λ。 实际晶体的晶格常数为 10-10m 数量级， 为了观察到晶体对电磁波的 衍射，晶格常数与电磁波的波长必须是同一数量级，这正是 X 射线的波 长范围，因此通常用 X 射线在晶体上的衍射来研究晶体的结构。由于 X 射线衍射仪价格昂贵，实际晶体衍射结果的分析处理也比较复杂，因此
15
3
本实验用比较简单而且直观的晶体模型代替看不见的实际晶体的复杂 结构， 用比较便宜的微波分光仪代替昂贵的 X 射线衍射仪模拟晶体对 X 射线的衍射，学习 X 射线衍射的原理和方法。 由于不同晶面族的取向不同，晶面间距也不同，因此当入射波的方 向及波长固定、晶体的取向也固定时，不同取向的晶面不能同时满足布 拉格条件，甚至没有一族晶面能够满足布拉格条件。为了观测到尽可能 多的衍射极大，得到尽可能多的关于晶体结构的信息，在研究晶体结构 的实际工作中，采用几种不同的办法：转动晶体、采用多晶或粉末样品 (二者都包含大量取向不同的微小晶体)代替单晶、采用包含波长连续变 化的 X 射线代替波长单一的 X 射线。在我们的模拟实验中使用入射方 向固定、波长单一的微波以及单晶模型，从而采用转动晶体模型和接收 喇叭的方法，类似布拉格父子当初(1913 年)采用的方法。
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转动接收臂使其指针指向载物台的零刻线，打开振荡器的电源并调 节衰减器搏接收电表的指示接近满度而略小于满度，记下衰减器和电表 的读数。然后转动接收臂，每隔 5°记下一次接收信号的大小。为了准确 测量波长，要仔细寻找衍射极小的位置。当接收臂已转到衍射极小附近 时，可把衰减器转到零的位置，以增大发射信号提高测量的灵敏度。 用坐标纸画出衍射分布曲线，测得第一个衍射极小位置，利用公式 求出微波的波长，与根据公式λ=c/f 算出的数值比较。
问：为什么衍射极大位置的测量值和理论计算值有偏差？ 答：这可能是因为微波束有发散，并且可能存在各向异性和不平滑 地向光束边缘衰减的现象，即在偏离光束中心的某处存在一个光强上的 凸起；因此衍射极大并不在微波中心形成干涉时达到，而是在微波束略 有偏心的地方形成干涉时才达到；所以测量的衍射极大方向与理论计算 值存在少许偏离。
x/mm 1.402 11.219 17.911 27.812 35.220 44.125 51.610 59.120 66.098
〖数据处理及结果〗
对干涉极大的位置做线性拟合：（去掉第五个数据）
值 斜率 标准差 数据 线性回归系数
16.7933 0.123 0.99992