实验13微波迈克尔逊干涉与布拉格衍射

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测微头3mm
波长32.67mm
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二、布拉格衍射
实验目的
了解布拉格衍射规律，用布拉格衍射实验测量模拟晶体的晶格参数。
实验原理
模拟立方晶体晶面族的微波布拉格衍射,根据布拉格衍射公式，全部散射线相互干涉加 强条件为：
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测微头5mm
波长29.7mm
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测微头 2mm
波长34.87mm
位移/mm 强度/uA
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实验 13 微波迈克尔逊干涉与布拉格衍射
一、微波迈克尔逊干涉 实验目的
用麦克尔逊干涉的方法测量微博波长。
实验原理
如图所示，半透板将入射波分为两束并产生干涉。随着移动动反射板使一束波的波程改变， 当接收器功率指针从极大变到极小时，动反射板移动了四分之一波长的距离。测量微波干涉 过程中反射板移动距离与对应信号的强度关系可得微波波长。从表头测得 n+1 个极小值并 记录相应位移读书 L 则可测得波长 2L/n。
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测微头4mm
波长31.50mm
位移/mm 强度/uA
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2d sin θ = kλ, k = 1,2,3.......
由麦克尔逊干涉已测得微波波长，可模拟通过测定散射角确定晶格常数的实验。 实验仪器如图所示
实验内容
对模拟晶体的 100 晶面、110 晶面，测定每个散射角对应的强度，并拟合找出峰值，改
变散射角从 15 度至 75 度。根据布拉格方程计算模拟晶体的晶格常数。
实验内容
测量波长调节旋钮测微头分别处于 2、3、4、5mm 时对应的微波波长。 首先调节仪器准直固定良好。打开电源，调节测微头分别处于 2、3、4、5mm。之后旋转手 轮使动反射板经过整个可动量程范围，并同时调节微波发射处的衰减旋钮使得最强信号刚好 接近满量程。单向移动反射板并每隔一毫米记录一次接收信号强度。数据如下结果：
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100; 29.7
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(uA)
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(°)
考虑到衍射角度较小时接收器直接收到发射器发射的微波，产生的接收强度并非由衍射 引起，因而略去 15°附近的信号增强。根据其他峰值选择较强的进行计算。
测量数据如下：
散射角/°
100；29.7
110；29.7
100；34.87
110；34.87
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100 晶面
d = 29.7mm ⋅1 = 43.42mm 2 sin 20°
d = 34.8mm ⋅1 = 46.05mm 2 sin 22.2°
110 晶面
d = 29.7mm ⋅1 = 28.83mm 2sin 31°
d = 34.8mm ⋅1 = 28.26mm 2 sin 38°
测量结果与模型晶体间距 4cm 左右有较大误差，考虑可能原因是模型晶格数量太小，表面 作用不可忽略，因而并不完全符合忽略表面效应的布拉格衍射方程。
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