下载文档原格式
一、实验目的1. 观察光的衍射现象，加深对衍射原理的理解。
2. 掌握测量光衍射条纹间距的方法。
3. 分析衍射条纹间距与实验条件的关系。
二、实验原理光的衍射是指光波遇到障碍物或通过狭缝时，在障碍物或狭缝边缘发生弯曲，从而在障碍物或狭缝后形成明暗相间的条纹。
衍射条纹的间距与障碍物或狭缝的尺寸、入射光的波长以及观察距离有关。
根据衍射原理，光在衍射条纹中心处的路径差为0，即两相邻光束的相位差为2π。
因此，衍射条纹间距公式为：Δy = λL / d其中，Δy为衍射条纹间距，λ为入射光波长，L为观察距离，d为障碍物或狭缝的宽度。
三、实验仪器1. 激光器：产生单色光。
2. 单缝狭缝：模拟障碍物或狭缝。
3. 平行光管：将激光器发出的光调整为平行光。
4. 焦距为f的透镜：将衍射条纹聚焦到屏幕上。
5. 屏幕及标尺：用于观察和测量衍射条纹间距。
6. 计时器：用于测量衍射条纹的间距。
四、实验数据1. 实验条件：- 激光器波长：λ = 632.8 nm- 狭缝宽度：d = 0.2 mm- 观察距离：L = 1 m- 透镜焦距：f = 50 cm2. 测量数据：- 衍射条纹间距：Δy1 = 3.2 mm- 衍射条纹间距：Δy2 = 2.5 mm- 衍射条纹间距：Δy3 = 2.0 mm- 衍射条纹间距：Δy4 = 1.6 mm五、数据处理1. 计算衍射条纹间距平均值：Δy_avg = (Δy1 + Δy2 + Δy3 + Δy4) / 4 = 2.3 mm2. 计算理论值：Δy_theory = λL / d = (632.8 × 10^-9 m × 1 m) / (0.2 × 10^-3 m) = 3.16 mm3. 计算相对误差：relative_error = |Δy_avg - Δy_theory| / Δy_theory × 100% = 7.3%六、实验结果分析1. 实验结果表明，衍射条纹间距与理论值基本吻合，说明实验结果可靠。
光的衍射实验光的衍射是一种光波在通过一个障碍物后发生的现象，它是光的波动性的一个重要证据。
在这篇文章中，我们将探讨光的衍射实验以及它对物理学和光学的重要性。
第一部分：实验原理光的衍射实验是通过探究光波通过一个小孔或障碍物时的行为来进行的。
实验中使用的光源通常是单色光源，以确保实验结果的准确性。
第二部分：实验设备与步骤为了进行光的衍射实验，以下是我们需要准备的设备：1. 光源：选择一个单色光源，例如激光或单色LED灯；2. 障碍物：在狭缝实验中，我们需要一个细而长的障碍物。
可以使用单个狭缝或多个平行间隔的狭缝；3. 屏幕：这是光的衍射图案的观察位置，通常是一个白色的平面屏幕。
接下来是实验步骤：1. 将光源放置在适当的位置，以确保光线能够通过障碍物；2. 将障碍物放置在光源之后，并调整其位置和角度，以获得最佳的衍射效果；3. 以合适的距离将屏幕放置在光源和障碍物之间；4. 观察屏幕上的衍射图案，并记录相关观察结果。
第三部分：衍射图案分析通过光的衍射实验，我们可以观察到不同类型的衍射图案。
这些图案的形状和特征取决于实验中使用的障碍物的类型和尺寸，以及光源的特性。
衍射图案通常表现为一系列亮暗相间的环形或线性条纹。
这些条纹的亮度变化是由光波的干涉效应造成的。
当光波通过狭缝或障碍物时，它们会相互干涉形成新的波前。
波前之间的干涉引起了衍射图案中亮暗相间的条纹。
衍射图案的条纹间距、亮度和形状可以通过实验中的参数调整来改变。
例如，使用不同类型的障碍物，调整光源的波长或调整屏幕与光源之间的距离都可以对衍射图案进行改变。
第四部分：应用与意义光的衍射实验在物理学和光学领域具有重要的应用和意义。
以下是一些光的衍射实验的应用：1. 衍射光栅：光的衍射实验为衍射光栅的发展提供了基础。
衍射光栅是许多现代光学仪器中不可或缺的一部分，例如光谱仪和激光仪器；2. 音频压缩：衍射实验在声音波的衍射研究中也得到广泛应用。
例如，在音频压缩算法中，通过利用声波的衍射性质，可以实现对音频信号的压缩；3. 材料表征：光的衍射实验还被应用于材料科学领域的表征和分析。
光的衍射实验报告光的衍射实验报告1. 实验目的：通过光的衍射实验，观察光的衍射现象，掌握光的衍射现象和衍射规律。
2. 实验器材：光源、狭缝、屏幕、测量尺、直尺、实验台等。
3. 实验原理：光的衍射是光通过狭缝或物体的边缘时，产生一系列弯曲的波动现象。
波动现象使得光在屏幕上产生明暗相间的衍射条纹。
衍射现象基于赛吕斯定律：波动传播时，波前之一部分被障碍物遮挡，无法到达遮挡后的区域，而波动传播到障碍物较窄的开口时，光会沿着波动的特性绕射，并在背后产生衍射条纹。
4. 实验步骤：1) 将光源放在实验台上，调节光源到合适的位置和高度。
2) 将狭缝放在光源前方，使得光通过狭缝射到屏幕上。
3) 调节光源和狭缝的位置，使得从狭缝上射出的光通过狭缝上的哪个位置照射到屏幕上。
4) 观察屏幕上的衍射条纹，并用测量尺测量条纹的间距。
5) 改变狭缝的宽度，重复步骤4)，观察并记录不同宽度下的条纹间距。
5. 实验结果与分析：实验过程中观察到了明暗相间的衍射条纹，条纹的间距与狭缝的宽度相关。
当狭缝较窄时，条纹间距较宽；当狭缝较宽时，条纹间距较窄。
通过实验数据的分析，可以利用衍射公式计算光的波长、狭缝宽度等物理量。
6. 实验总结：本实验通过观察光的衍射现象，了解了光的衍射规律，并通过实验数据的分析，深入理解了光的波动特性。
实验过程中，我们注意到了狭缝宽度对衍射现象的影响，在实验中进行了反复调节狭缝宽度的实验，观察到了相应的变化。
除了狭缝宽度，实验中还可以对狭缝形状、光源的强弱等因素进行研究，进一步深入研究光的衍射现象。
光的衍射实验研究光的衍射实验的过程和结果光的衍射是光经过一个遮挡物或通过一个细缝，出现弯曲或波纹状的现象。
光的衍射实验是研究光波的传播和性质的重要手段之一。
通过光的衍射实验，我们可以更深入地了解光的特性和波动性。
一、实验准备为了进行光的衍射实验，我们需要准备以下实验器材：1. 光源：如白炽灯、激光器等。
2. 准直器：用于将光线做好准直。
3. 遮挡物：如狭缝、有规则图案的透光板等。
4. 探测屏：银盐照相纸、白纸等。
5. 透镜：调节光线的聚焦距离。
二、实验步骤1. 将光源放置在实验室中，接通电源，调节光源亮度到适当的程度。
2. 使用准直器将光线做好准直，并确保光线直线传播。
3. 在光线的路径上放置遮挡物，可以是一道狭缝或有规则图案的透光板。
调整遮挡物的位置和大小，观察光线经过遮挡物后的现象。
4. 将一个探测屏放置在遮挡物后方的适当位置上，用于观察和记录光线的衍射现象。
可以选择银盐照相纸或白纸作为探测屏。
5. 如果需要，可以在光线的路径上添加一个透镜，用于调节光线的聚焦距离。
三、实验结果根据不同实验条件和设置，光的衍射实验可以得到不同的结果。
下面列举几种常见的实验结果：1. 单缝衍射：当光线穿过一个狭缝时，将出现明暗交替的干涉条纹，中央最亮，两侧逐渐暗淡。
2. 双缝衍射：当光线穿过两个狭缝时，将出现一系列明暗相间的干涉条纹，中央最亮，两侧暗淡，条纹之间的间距与缝宽之比有关。
3. 衍射光栅：当光线穿过具有一定规则间距的透光条纹时，将出现一系列重复的明暗条纹，使用特定的公式可以计算出光栅的间距。
4. 圆孔衍射：当光线穿过一个圆孔时，将出现一系列同心圆形的明暗环状条纹。
通过实验观察，并结合理论知识，我们可以总结出光的衍射实验的结果与光波的性质之间的关系。
光的衍射实验进一步验证了光的波动性质和波动理论的正确性。
总结：光的衍射实验是研究光波传播和性质的重要实验之一。
通过实验，我们可以观察到光线在通过遮挡物时的弯曲和波纹现象，并通过不同的实验设置获得不同的衍射结果。
实验报告光的衍射与干涉实验报告：光的衍射与干涉一、实验目的本次实验的主要目的是深入研究光的衍射与干涉现象，通过实验观察和数据测量，理解光的波动性特征，掌握光的衍射和干涉规律，并能够运用相关理论知识解释实验结果。
二、实验原理（一）光的干涉当两束或多束相干光在空间相遇时，会在某些区域形成稳定的明暗相间的条纹，这就是光的干涉现象。
光的干涉条件是：频率相同、振动方向相同、相位差恒定。
杨氏双缝干涉实验是光干涉现象的经典实验。
假设双缝间距为＄d$，屏到双缝的距离为＄D$，波长为＄＼lambda$，则干涉条纹间距＄＼Delta x ＝＼frac{＼lambda D}｛d}＄。
（二）光的衍射光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，会偏离直线传播，在屏幕上形成明暗相间的条纹，这就是光的衍射现象。
夫琅禾费衍射是一种常见的衍射形式。
当平行光通过狭缝时，在远处的屏幕上会出现中央亮纹最宽最亮，两侧条纹宽度逐渐减小且亮度逐渐减弱的衍射条纹。
三、实验仪器氦氖激光器、杨氏双缝干涉装置、衍射光栅、光屏、光具座、测量工具等。
四、实验步骤（一）光的干涉实验1、调整杨氏双缝干涉装置，使双缝平行且竖直，激光器发出的光能够通过双缝。
2、将光屏放置在合适的位置，使干涉条纹清晰地出现在光屏上。
3、测量双缝间距＄d$、屏到双缝的距离＄D$ 以及干涉条纹间距。
4、改变双缝间距或屏到双缝的距离，观察干涉条纹的变化。
（二）光的衍射实验1、打开氦氖激光器，使其发出平行光照射在衍射光栅上。
2、将光屏放置在衍射光栅后方适当距离处，观察衍射条纹。
3、测量衍射条纹的间距和宽度，并记录。
4、更换不同缝宽的衍射光栅，重复上述步骤。
五、实验数据与分析（一）光的干涉实验数据｜实验次数｜双缝间距＄d$ （mm) ｜屏到双缝距离＄D$ （m) ｜干涉条纹间距＄＼Delta x$ （mm) ｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜ 020 ｜ 100 ｜ 100 ｜｜ 2 ｜ 015 ｜ 100 ｜ 133 ｜｜ 3 ｜ 020 ｜ 120 ｜ 120 ｜根据公式＄＼Delta x ＝＼frac{＼lambda D}｛d}＄，计算波长＄＼lambda$。
光的衍射和多缝干涉实验光的衍射和多缝干涉实验是光学实验中的两个重要实验现象。
通过这两个实验，我们可以深入了解光的性质以及光的波动性。
本文将分别介绍光的衍射和多缝干涉实验的原理、装置以及实验结果的分析。
一、光的衍射实验1. 原理：光的衍射是光通过窄缝或物体边缘时发生的现象，衍射实验可以证明光的波动性。
当光波从一个窄缝或物体边缘通过时，波的前端会弯曲，形成一系列的圆弧形波前。
这些波前相互干涉，形成衍射波。
2. 装置：进行光的衍射实验时，我们需要准备以下装置：- 光源：可以使用激光光源或单色光源。
- 玻璃或金属板：用于制作窄缝或物体边缘。
- 屏幕：将光经过衍射后的图案投射到屏幕上。
3. 实验步骤及结果分析：- 将光源置于适当位置，使其照射到窄缝或物体边缘上。
- 调整光源和屏幕的距离，观察屏幕上的图案。
- 观察到在屏幕上出现一系列相互交汇的亮暗条纹，这些条纹就是衍射的结果。
二、多缝干涉实验1. 原理：多缝干涉实验是通过光通过具有多个并列缝隙的光栅时所产生的干涉现象。
当光波通过缝隙时，波的前端会形成一系列的凸起和凹陷，这些波前相互干涉，形成干涉图案。
2. 装置：进行多缝干涉实验时，我们需要准备以下装置：- 光源：可以使用激光光源或单色光源。
- 光栅：具有多个并列缝隙的光栅。
- 屏幕：将干涉图案投射到屏幕上。
3. 实验步骤及结果分析：- 将光源置于适当位置，使光线通过光栅。
- 将屏幕放置在适当位置接收干涉图案。
- 观察屏幕上的干涉图案，可以看到一系列明暗交替的条纹。
实验结果分析：光的衍射和多缝干涉的实验结果表明，光具有波动性。
光的衍射实验通过窄缝或物体边缘的衍射现象，展示了光波前的形态变化。
多缝干涉实验则展示了光波通过多个缝隙时的干涉现象，形成明暗交替的条纹。
通过光的衍射和多缝干涉实验，我们可以深入了解光的波动性质。
这些实验在光学研究和实际应用中有着重要的意义，例如光栅成像、光学仪器等领域。
在实验过程中，我们可以通过调整装置的参数，如改变缝隙宽度和间距，观察到不同的干涉图案，从而进一步研究和理解光的性质。
光的衍射实验揭示光的衍射现象光的衍射是光通过狭缝或物体边缘时，光波的传播方向发生改变的现象。
光的衍射实验是揭示光的衍射现象的重要方法之一。
本文将介绍光的衍射实验和实验结果，以及对光的衍射现象的解释。
光的衍射实验通常可以通过一条窄缝和一个屏幕进行。
将光源置于窄缝后，光经过窄缝后会形成一个波前，而这个波前会向四周辐射，经过一段距离后到达屏幕上。
实验可以通过观察屏幕上形成的亮暗条纹来研究光的衍射现象。
实验结果表明，当窄缝越窄时，屏幕上的亮暗条纹越清晰。
这是因为窄缝越窄，光越容易发生衍射，波前的形态和干涉产生的亮暗条纹就越明显。
当窄缝足够宽时，屏幕上的亮暗条纹就不再清晰可见。
光的衍射现象可以通过光的波动性来解释。
光的波动性表现为光的传播遵循波动方程，即光在传播过程中会发生波动和干涉。
当光经过窄缝时，窄缝成为新的波源，这个波源会辐射出一系列的次级波源。
这些次级波源会干涉，形成亮暗条纹。
光的衍射现象还可以用惠更斯原理来解释。
惠更斯原理认为，每个波前上的每一点都可以看作是次级波源。
当这些次级波源发出次级波时，次级波相互干涉会形成新的波前。
这个波前的形态决定了光的传播方向和干涉亮暗的分布。
光的衍射实验除了窄缝实验，还可以通过光通过物体边缘的实验来研究光的衍射现象。
当光通过物体边缘时，物体的边缘会成为次级波源，辐射出新的次级波，并形成衍射和干涉现象。
这可以通过观察光通过狭缝或光栅时形成的亮暗条纹来研究。
光的衍射现象在日常生活中有着广泛的应用。
例如，在显微镜中，光的衍射现象使我们能够看到非常小的细胞和组织结构。
在天文学中，光的衍射现象使我们能够观测到天空中的星星和行星。
在光学仪器中，光的衍射现象也是调整镜头和光学元件的重要方法。
总结：光的衍射实验揭示了光的衍射现象，即光在通过窄缝或物体边缘时会发生波动和干涉。
光的衍射现象可以通过观察屏幕上的亮暗条纹来研究。
光的衍射现象可以用光的波动性和惠更斯原理解释。
这个实验结果对于光学研究和应用具有重要意义。
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。
光的干涉与衍射实验光的干涉与衍射是光学领域中重要的实验现象，通过这些实验可以深入理解光的波动性质以及光的相互作用方式。
本文将介绍光的干涉与衍射实验的原理、操作步骤以及实验结果的分析。
一、实验原理1. 光的干涉：光的干涉是指两束或多束光波相互叠加形成交叠光强分布的现象。
干涉现象可以用光的波动性来解释，当两束光波相遇时，会发生相长干涉和相消干涉。
相长干涉指两束光波相位相同或相差整数倍的情况下，光强增强；相消干涉指两束光波相位相差半个波长或整数倍波长的情况下，光强减弱。
2. 光的衍射：光的衍射是指光波通过一个障碍物或经过物体边缘时发生弯曲和扩散的现象。
衍射现象可用光的波动性解释，光波在通过障碍物或物体边缘时会发生弯曲，使光在衍射屏上形成交叠干涉条纹。
衍射条纹的形状和间距与衍射屏孔径和光的波长有关。
二、实验器材1. 光源：如激光器、白炽灯等2. 分束器：用于将光源分成两束3. 干涉仪：如杨氏双缝干涉仪、光栅等4. 滑动支架：用于调整干涉仪的位置5. 探测器：如光电二极管、CCD摄像机等三、实验步骤1. 设置实验装置：将光源与分束器连接，将分束器分出两束光，并将其照射到干涉仪上。
调整干涉仪和滑动支架的位置，使光能够通过干涉仪并在接受器上形成干涉或衍射条纹。
2. 改变实验条件：通过调节入射光的波长、干涉仪的参数（如缝宽、缝间距）、光的入射角度等，改变干涉或衍射条纹的形态。
3. 观察和记录结果：使用探测器接收干涉或衍射条纹的光强分布，通过观察和记录条纹的形态和间距，分析光的干涉或衍射现象。
四、实验结果分析1. 干涉条纹：若实验中观察到明暗相间的条纹，且条纹间距均匀，则说明实验成功产生了干涉条纹。
通过测量条纹的间距和分析干涉条纹的形态，可以计算出干涉仪的参数（如光的波长、缝宽、缝间距等）。
2. 衍射条纹：若实验中观察到衍射屏上出现了清晰的条纹，且条纹的形态与预期相符，则说明实验成功产生了衍射条纹。
通过测量条纹的间距和分析衍射条纹的形态，可以计算出衍射屏的孔径大小和光的波长。
实验八 光的衍射
光作为一种电磁波即有衍射现象，一般衍射分为单缝衍射、多缝衍射和光栅衍射。
而根据狭缝形状又有矩形孔衍射和圆形孔衍射之说。
所以不同的衍射光，其光强分布特性也不一样。
实验要求利用现代计算机技术与物理原理分析和研究各种衍射光的强度分布特性。
【实验目的】
1． 掌握各种衍射光的产生机理。
2． 研究夫琅和费衍射的光强分布，加深对衍射理论的了解。
3． 观察各种衍射光的衍射现象，学会利用计算机分析和研究。
【实验原理】
光的衍射现象是指光遇到障碍物时偏离直线传播方向的现象。
衍射现象一般分两类：菲涅尔衍射和夫琅和费衍射。
其中夫琅和费衍射是指光源和观察者屏离开衍射物体都为无穷远时的衍射。
但因为实际做不到无穷远，所以一般要求满足光源和观察屏离开衍射物体之间的距离S 都远大于a 2
/λ就能观察到夫琅和费衍射现象。
其中a 为衍射物体的孔径，λ为光源的波长。
衍射光强的大小和形状是研究衍射光的主要特性。
而不同的衍射物体其衍射光强的大小和形状都不一样。
下面是几种衍射光的强度分布公式和原理简介。
1．单缝的夫琅和费衍射
单缝的夫琅和费衍射是指衍射物体为一条狭小的可调节的缝，当单色光通过该狭缝时因为光的波粒二性而发生衍射现象。
从而形成明暗相间的衍射条纹，条纹的宽窄和强弱与狭缝的大小有关，为了使衍射条纹清晰可见，狭缝大小不能太大，否则各级衍射条纹分辨不清；也不能太小，否则衍射光太弱，难以被光电管接收到。
如下图1所示，设a 为单缝的宽度，Z 、P 间距为S ，θ为衍射角，其在观察屏上的位移为X ，X 离开屏中心O 的距离为S ×θ，光源的波长为λ。
所以由惠更斯—菲涅尔原理可得单缝的夫琅和费衍射的光强公式为：
2
0)sin (
u
u I I =θ (1) u = πasin θ/λ (2)
式中I θ是中心处的光强，它与狭缝宽的平方成正比。
图2就是单缝衍射的相对光强（I
θ
/I 0）曲线，中心为主级强，相对强度为1。
除主级强外，次级强出现在
0)sin (2
=u
u du d 的位置，他们是超越方程u u tan =的根，以sin 为横坐标，其数值为：
u =±1.43л，±2.46л，±3.47л （3）
对应的sin θ值为：
sin θ = ±1.43λ/a ，±2.46λ/a ，±3.47λ/a （4） 因为衍射角θ很小，sin θ ≈θ ,所以在观察屏上的位置0X 可近似为： OX = θS= ±1.43S （λ/a ），±2.46S （λ/a ），±3.47S （λ/a ） （5） 次级强度为：
I 1 ≈ 4.7%I 0 ，I 2 ≈ 1.7%I 0，I 3 ≈ 0.8%I 0 （6）
由（6）式可知，次级强的强度比主级强的强度要弱的多。
一般来说次级强的位置和强度可近似地表示为：
a = ±（K+1/2），K I = ±[（K+1/2）]-2
I 0。
(7)
其中：K = 1、2、3··· 2．矩形孔衍射
设矩形孔的X 方向的边长为a ，Y 方向的边长为b,观察点P 在X 方向的角度为θ1，在Y 方向的角度为θ2，则P 点的强度为：
I （P ） = I 0（sinu/u ）2(sin β/β)2
(8) u = asin θ2/λ β= bsin θ1/λ (9)
由（8）和（9）式可知，矩形孔的衍射光的相对强度I （P ）/ I 0是两个单缝衍射因子的乘积。
3．圆形孔的衍射 圆形孔的衍射强度公式为：
I （θ） = I 0 [2J 1（X ）/X]2
（10） X =（D/λ）sin θ (11)
式中D 为圆孔的直径，θ为衍射角，λ为波长。
J 1（X ）是一阶贝塞尔函数，是一个特殊函数，
其数值可在数学手册中查到。
圆孔衍射因子[2J 1（X ）/X]2
的曲线中极大值和零点的数值见如下表。
X 0 1.220 1.635 2.233 2.679 3.238 [2J 1（X ）
/X]2
1
0.0175
0.0042
与单缝衍射曲线相比较，圆孔衍射的零级衍射的角半径大于单缝衍射的零级衍射的角半径。
而次级衍射的强度也小于单缝衍射的。
当然两者的衍射花样是绝对不一样的。
圆孔衍射的花样是同心圆，而单缝衍射的衍射花样是线条。
4．多缝衍射
设多缝衍射的每条缝的宽度为a ，两条缝的中心距为d ，每个单缝的衍射强度仍与式（1）和（2）一致。
多缝与单缝衍射的最大差别在于每条缝之间存在干涉。
如对相同的衍射角θ，相了邻两狭缝间的光程差都为△L=d ×sin θ，如缝的数目为N ，则干涉引起的强度分布因子为：
ββsin )sin(N 称为干涉因子，其中，λ
θ
πβsin d =。
干涉因子曲线见图（3）。
它有两大特点：
其一是主级强的位置与缝的数目N 无关，只要β=K (K=0, ±1, ±2 ···)，即满足下式时出现主级强。
sin θ = K λ/d (13)
此时sinN β=0，sin β=0，但是sinN β/ sin β=N 。
其二是次级强的数目等于N-2。
当sinN β=0，sinβ≠0时，sinN β/ sin β=0，即出现强度为零的点，就满足下式：
β = （K+（m/N ））×，sin θ = （K+（m/N ））×λ/d （14） 其中 K=0，±1，±2，··· ；m=1，2，3，···N-1。
任一K 内共有N-1个零点，即有N-2个次级大，式（14）也说明N 越大，主级强的角度越小，峰越锐。
图3
多缝衍射的强度受单缝衍射和多缝干涉的相互影响，所以其强度公式为：
I θ = I 0（sinu/u ）2（sinN β/ sin β）2
（15）
下图4为N=5，d=3a 的5缝衍射强度分布图例。
其中图（1）为单缝衍射因子（sinu/u ）2
；
图（2）为多缝干涉因子（sinN β/ sin β）2
，由于N=5，所以两个主级强之间有3个次级强；图（3）为两个因子共同影响而得到的实际衍射强度。
干涉强度受到单缝衍射因子的调制。
由于d=3a ，当干涉因子出现第三级（K=3）极大值时（sin θ=3λ/d ），正好与单缝衍射的第一个零点（sin θ=λ/d ）重合，因此看不到此峰，称为缺级。
同理，所有K 为3的倍数的级如±3，±6， ···都缺级。
θsin
图4
【实验仪器】
光的衍射实验系统主要由光源、狭缝器、控制箱、接收器和计算机组成。
1．实验总体装置
图5
图5为整个衍射装置的方框图。
其工作过程如下：
单色激光通过衍射元件在X轴方向产生衍射条纹图形。
光电探测器在计算机的控制下在X方向移动，移动范围约20cm左右，移动步调为0.005mm—1mm可选。
在工作程序的控制下可以实现定点测量或在某一范围内的测量。
2．光栅线位移传感器
接收器内主要由光栅线位移传感器组成。
光栅线位移传感器的功能是完成衍射光强
的位移计数，光栅线位移传感器是用高精度光栅作为检测元件的密封式高精度传感器。
共由
两块光栅叠加为计量光栅。
一块称主光栅，用作标准器；另一块叫作指示光栅。
在保证适当的夹角和间隙的条件下就可以得到比光栅栅距更大的黑白相间的莫尔干涉条纹。
莫尔干涉条纹图案如下图6所示，其中a 为两光栅栅距，θ为栅线的夹角，B 就是莫尔干涉条纹的宽度。
莫尔干涉条纹的放大倍数为：K = B/a 。
莫尔干涉条纹具有平均光栅误差的作用，假定单个光栅距误差为ξ，接收区域内的刻线为X ，则终合误差为：
3．光栅尺
光栅尺是一种增量式的光学长度测量仪器。
其中主光栅是以a 为增量的比较线纹尺，其光栅计算方程为：L=N ·a ，L 为光栅有效刻划长度；N 为光栅线对数。
以主光栅作为标准器，对某物体进行比较
测量。
测量图例如下图7。
X = ab = ξ1 + Na + ξ2 式中：a 为栅距；N 为a 、b 之间栅线的对数；ξ1、ξ2为a 、b 两端对应的小于一个栅距的小数。
所以光栅测量实际上是读取相对应的光栅栅线数N 和不足一个栅距的两个小数部分ξ1、ξ2。
与普通测量相比光栅尺主要是读数方式不同。
4．软件
详见说明书。
【实验内容】
1．调节衍射光强主机，启动计算机，观察衍射分光谱现象。
2．通过计算机定量研究和描绘各种衍射光的光强分布曲线。
【思考题】
1．请解释影响衍射强度分布曲线不对称的主要因素。
2．狭缝大小调节多大最好？
3．试画出椭圆孔衍射光强分布曲线。
图 6 图7。
