《测量单缝衍射的光强分布》-课件设计（公开).pptVIP

* 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．用单缝衍射的规律计算单缝缝宽； 二．实验原理 1. 夫朗和费衍射: 夫朗和费衍射亦 称为远程衍射。 理想的夫朗和费 衍射, 其入射光 束和 衍射光束 都是平行光。 L1 L2 L A B S P PO 0 夫朗和费单缝衍射光路图 2．本实验采用夫朗和费衍射。 若取一维单缝的宽度 ; 激光器与单缝之间的距离以及单缝 与光屏(一维光强测量装置)之间的距离均为 50cm 左右;实验用方向性很好, 发散角为 的 激光作光源, 这样可以满夫朗和费衍 射的远场条件，从而可省去单缝前后的两个透镜。 单缝衍射生成暗条纹的条件是 可 见，增大单缝的宽度，条纹的亮度增强，但条纹 的宽度变窄；反之，减小单缝的宽度，虽然条纹 的宽度变宽，但条纹的亮度减弱。 本实验用硅光电池作光强 的测量器件, 硅光电池 能直接将光能转变为电能,在一定光照范围内, 光电 池的光电流 与光照强度 成正比。 单缝衍射光强分布曲线 一级暗纹中心 一级暗纹中心 二级暗纹中心 二级暗纹中心 二级明纹中心 二级明纹中心 三级暗纹中心 三级暗纹中心 0 一级明纹中心 一级明纹中心 三级明纹中心 三级明纹中心 中央明纹中心 三. 实验内容和步骤: 1. 在导轨上装好实验装置,先目测粗调,使各光学元件同轴等 高, 激光器要调成水平壮态。 2. 激光器与单缝之间的距离以及单缝与一维光强测量装置 之间的距离均调在50cm左右。 3. 将光屏置于光强测量装置之前,调二维调节架,选择所需的 单缝宽度 观察光屏上的衍射条纹;调整出一个图象清晰.对 称,条纹宽度适当的单缝衍射条纹来。这是实验的关键。 5. 逐点测量衍射图象的光强度(光电流 )和相应的坐标位置 4. 使用检流计必须先调零, 换档 (换挡后必须先调零)。 尽可能大，如果超过量程 选择量程的原则是使读数 要换档；若读数太小也要 测量中央明纹中心的光强度 手轮 ，以免产生螺旋空程差。 二级暗纹中心一直测到右侧二级暗纹中心 。 注意切勿反转 单方向转动手轮 , 沿 方向每次移动 0. 200mm , 从左侧 四. 实验数据处理: 1. 作出单缝衍射的光强分布曲线 。在直 角坐标纸上,以横轴表示各点的坐标位置 ; 纵轴表示各点的光强度I , 由实验数 据描出各点 , 用平 滑曲线连接起来 , 即 为单缝衍射的光强分布曲线。 单缝衍射光强分布曲线的绘制 b 是中央明纹半宽度 b b 中央明纹中心 一级暗纹中心 0 b 也是衍射条纹的宽度 根据单缝衍射生成暗纹的条件: 是一级暗纹中心的衍射角 1 j 2. 计算出单缝的宽度 : 右图中 L1 L2 L A B S P PO 0 *