实验名称：测量单缝衍射的光强分布
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单缝缝宽；
实验仪器：
导轨、激光电源、激光器、单缝二维调节架、小孔屏、一维光强测量装置、WJH型数字式检流计。
实验原理和方法：
光在传播过程中遇到障碍物时将绕过障碍物，改变光的直线传播，称为光的衍射。当障碍物的大小与光的波长大得不多时，如狭缝、小孔、小圆屏、毛发、细针、金属丝等，就能观察到明显的光的衍射现象，亦即光线偏离直线路程的现象。光的衍射分为夫琅和费衍射与费涅耳衍射，亦称为远场衍射与近场衍射。本实验只研究夫琅和费衍射。理想的夫琅和费衍射，其入射光束和衍射光束均是平行光。单缝的夫琅和费衍射光路图如下图所示。
a. 理论上可以证明只要满足以下条件，单缝衍射就处于夫琅和费衍射区域：
La82或82aL
式中：a为狭缝宽度；L为狭缝与屏之间的距离；为入射光的波长。
可以对L的取值范围进行估算：实验时，若取ma4101，入射光是NeHe激光，其波长为632.80nm，cmcma26.12，所以只要取cmL20，就可满足夫琅和费衍射的远场条件。但实验证明，取cmL50，结果较为理想。
b. 根据惠更斯－费涅耳原理，可导出单缝衍射的相对光强分布规律： 20)/(sinuuII
式中： /)sin(au
暗纹条件：由上式知，暗条纹即0I出现在
/)sin(au，2，…
即暗纹条件为
kasin，1k，2k，…
明纹条件：求I为极值的各处，即可得出明纹条件。令
0)/(sin22uudud
推得 uutan
此为超越函数，同图解法求得：
0u，43.1，46.2，47.3，…
此文档下载后即可编辑
实验名称：测量单缝衍射的光强分布
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单缝缝宽；
实验仪器：
导轨、激光电源、激光器、单缝二维调节架、小孔屏、一维光强测量装置、WJH型数字式检流计。
实验原理和方法：
光在传播过程中遇到障碍物时将绕过障碍物，改变光的直线传播，称为光的衍射。当障碍物的大小与光的波长大得不多时，如狭缝、小孔、小圆屏、毛发、细针、金属丝等，就能观察到明显的光的衍射现象，亦即光线偏离直线路程的现象。光的衍射分为夫琅和费衍射与费涅耳衍射，亦称为远场衍射与近场衍射。本实验只研究夫琅和费衍射。理想的夫琅和费衍射，其入射光束和衍射光束均是平行光。单缝的夫琅和费衍射光路图如下图所示。
a. 理论上可以证明只要满足以下条件，单缝衍射就处于夫琅和费衍射区域： La82或82aL
式中：a为狭缝宽度；L为狭缝与屏之间的距离；为入射光的波长。
可以对L的取值范围进行估算：实验时，若取ma4101，入射光是NeHe激光，其波长为632.80nm，cmcma26.12，所以只要取cmL20，就可满足夫琅和费衍射的远场条件。但实验证明，取cmL50，结果较为理想。
b. 根据惠更斯－费涅耳原理，可导出单缝衍射的相对光强分布规律：
20)/(sinuuII
式中： /)sin(au
暗纹条件：由上式知，暗条纹即0I出现在
/)sin(au，2，…
即暗纹条件为
kasin，1k，2k，…
明纹条件：求I为极值的各处，即可得出明纹条件。令
0)/(sin22uudud
推得 uutan
此为超越函数，同图解法求得：
0u，43.1，46.2，47.3，…
光标x/mm-22-21.5-21-20.5-20-19.5-19-18.5
相对光强I0.030.020.010.040.060.040.020.03
光标x/mm-17-16.5-16-15.5-15-14.5-14-13.5
相对光强I0.080.070.060.050.050.050.060.07
光标x/mm-12-11.5-11-10.5-10-9.5-9-8.5
相对光强I0.180.220.260.280.290.270.250.21
光标x/mm-7-6.5-6-5.5-5-4.5-4-3.5
相对光强I0.120.160.220.370.570.861.231.67
光标x/mm-2-1.5-1-0.500.511.5
相对光强I3.033.383.693.944.073.963.743.49
光标x/mm33.544.555.566.5
相对光强I2.211.771.340.960.630.380.200.15
光标x/mm88.599.51010.51111.5
相对光强I0.150.170.180.200.210.190.170.14
光标x/mm1313.51414.51515.51616.5
相对光强I0.040.030.030.020.030.040.050.07
光标x/mm1818.51919.52020.52121.5
相对光强I0.050.020.010.040.060.030.020.03
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50
-40-2002040相对光强I
坐标x/mm单缝衍射相对光强分布曲线
相-18-17.5-17-16.5-16-15.5-15-14.5-14
0.050.070.080.070.060.050.050.050.06
-13-12.5
0.110.14k-3-2-112
-8-7.5xk/mm-19-15-7714.5
1、
光标x/mm -22 -21.5 -21 -20.5 -20 -19.5 -19 -18.5 -18 -17.5
相对光强I 0.01 0.02 0.04 0.05 0.06 0.04 0.02 0.03 0.05 0.07
光标x/mm -17 -16.5 -16 -15.5 -15 -14.5 -14 -13.5 -13 -12.5
相对光强I 0.08 0.07 0.06 0.05 0.05 0.05 0.06 0.07 0.11 0.14
光标x/mm -12 -11.5 -11 -10.5 -10 -9.5 -9 -8.5 -8 -7.5
相对光强I 0.18 0.22 0.26 0.28 0.29 0.27 0.25 0.21 0.17 0.13
光标x/mm -7 -6.5 -6 -5.5 -5 -4.5 -4 -3.5 -3 -2.5
相对光强I 0.12 0.16 0.22 0.37 0.57 0.86 1.23 1.67 2.10 2.57
光标x/mm -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5
相对光强I 3.03 3.38 3.69 3.94 4.07 3.96 3.74 3.49 3.11 2.66
光标x/mm 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5
相对光强I 2.21 1.77 1.34 0.96 0.63 0.38 0.20 0.15 0.11 0.13
光标x/mm 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 11.5 12 12.5
相对光强I 0.15 0.17 0.18 0.20 0.21 0.19 0.17 0.14 0.10 0.06
光标x/mm 13 13.5 14 14.5 15 15.5 16 16.5 17 17.5
