单缝衍射实验实验报告

单缝衍射实验报告实验目的：通过单缝衍射实验，观察光的衍射现象，验证光的波动性质。

实验仪器与材料：1. 激光器。

2. 单缝装置。

3. 屏幕。

4. 尺子。

5. 电池。

实验原理：当光通过狭缝时，会产生衍射现象，即光波会在狭缝后面形成一系列明暗相间的条纹。

这是由于光波的波长和狭缝的大小相当，导致光波在通过狭缝后发生衍射。

实验步骤：1. 将激光器设置在一定的位置，使其光线垂直射向单缝装置。

2. 调整单缝装置，使其与激光器的光线垂直，并将屏幕放置在单缝后方一定的距离处。

3. 打开激光器，观察在屏幕上形成的衍射条纹。

4. 测量衍射条纹的间距和角度，并记录实验数据。

实验结果与分析：通过实验观察，我们发现在屏幕上形成了一系列明暗相间的条纹，这些条纹呈现出明显的衍射特征。

通过测量衍射条纹的间距和角度，我们可以计算出光波的波长和单缝的大小，进一步验证了光的波动性质。

实验结论：通过单缝衍射实验，我们验证了光的波动性质，并观察到了光的衍射现象。

实验结果与理论预期相符，证明了光的波动性质对于光的传播和衍射现象具有重要意义。

实验的意义：单缝衍射实验是深入理解光的波动性质和衍射现象的重要实验之一。

通过这个实验，我们可以更加直观地认识光的波动特性，加深对光学原理的理解，为光学研究和应用提供重要的实验依据。

总结：通过本次实验，我们深入了解了光的波动性质和衍射现象，实验结果与理论预期相符，验证了光的波动性质。

这对于我们进一步学习光学知识和探索光学应用具有重要的意义。

希望通过本次实验，能够激发大家对光学的兴趣，促进光学领域的发展和应用。

一、实验目的1. 观察并了解单缝衍射现象及其特点。

2. 学会使用光电元件测量单缝衍射光强分布，并绘制光强分布曲线。

3. 通过单缝衍射的规律计算单缝的宽度。

二、实验原理单缝衍射是指当光波通过一个狭缝时，光波在狭缝后方形成一系列明暗相间的衍射条纹。

这种现象是由于光波在通过狭缝时，波前受到限制，从而发生衍射，形成衍射条纹。

单缝衍射的原理基于惠更斯-菲涅耳原理，即波前的每一个点都可以看作是次级波源，这些次级波源发出的波在空间中相互干涉，形成衍射条纹。

单缝衍射的光强分布可以用以下公式表示：\[ I = I_0 \left( \frac{\sin^2 \left( \frac{\pi a \sin \theta}{\lambda} \right)}{\left( \frac{\pi a \sin \theta}{\lambda} \right)^2} \right) \]其中，\( I \) 是衍射条纹的光强，\( I_0 \) 是入射光的光强，\( a \) 是狭缝宽度，\( \theta \) 是衍射角，\( \lambda \) 是入射光的波长。

三、实验仪器1. 激光器2. 单缝衍射装置3. 光电探头4. 数字式检流计5. 白屏6. 光具座四、实验步骤1. 将激光器、单缝衍射装置、光电探头、白屏和光具座按照实验要求连接好。

2. 打开激光器，调节光路，使激光束垂直照射到单缝上。

3. 将光电探头放置在单缝后方，调整位置，观察并记录不同位置的光强值。

4. 改变狭缝宽度，重复步骤3，记录不同狭缝宽度下的光强分布。

5. 将光强值与位置数据整理成表格，绘制光强分布曲线。

五、实验结果与分析1. 观察到单缝衍射现象，在单缝后方形成了一系列明暗相间的衍射条纹。

2. 通过光电探头测量不同位置的光强值，绘制光强分布曲线。

3. 通过光强分布曲线，可以观察到以下特点：- 中央亮条纹最宽，两侧亮条纹逐渐变窄。

- 亮条纹之间有暗条纹，暗条纹的宽度逐渐减小。

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。

单缝衍射实验是一种常用的光学实验，用于研究光的衍射现象。

本文将介绍单缝衍射实验的原理和步骤，并对实验中的误差进行分析。

一、实验原理单缝衍射是指当光线通过一个细缝时，会出现衍射现象。

光线通过细缝后，会向四周辐射，形成一组等倾角的光线。

这组光线经过干涉和衍射后，形成一系列明暗相间的亮斑。

二、实验步骤1.准备实验器材：单缝装置、光源、屏幕、尺子等。

2.将单缝装置固定在透明平板上，确保缝隙垂直于光线传播方向。

3.将光源放置在单缝装置的一侧，并调整光源位置，使光线垂直射向细缝。

4.将屏幕放置在单缝装置的另一侧，与光源和单缝平行，并调整屏幕位置，使细缝的光线正好射到屏幕上。

5.打开光源，观察在屏幕上形成的亮斑图案。

三、误差分析在进行单缝衍射实验时，可能会出现以下几种误差：1.光源位置误差：光源位置的不准确会导致光线射向细缝的方向发生偏差，从而影响到衍射图案的形成。

为减小该误差，可以使用准确、稳定的光源，并通过调整光源位置使光线垂直射向细缝。

2.屏幕位置误差：屏幕位置的不准确也会对衍射图案产生影响。

为减小该误差，可以使用透明度高、平整的屏幕，并通过调整屏幕位置使细缝的光线正好射到屏幕上。

3.单缝装置误差：单缝装置的制作质量和细缝的宽度、长度等参数也会对衍射实验的结果产生影响。

为减小该误差，可以使用制作精度高的单缝装置，并通过测量细缝的宽度和长度等参数进行校准。

4.环境干扰误差：实验环境中可能存在的振动、气流等干扰也会对衍射实验产生影响。

为减小该误差，可以在实验过程中采取相应的防护措施，如避免实验器材受到外力的干扰，保持实验室的稳定温度和湿度等。

四、总结通过单缝衍射实验，我们可以观察到光的衍射现象，了解光的波动性质。

在实验过程中，我们需要注意减小各种误差的影响，以获得准确的实验结果。

通过分析误差来源，我们可以优化实验条件，并提高实验的精确度和可靠性。

单缝衍射实验不仅在光学研究中有着重要的应用，还可以帮助我们更好地理解光的行为和性质。

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。

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。

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。

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。

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。