实验六-单缝衍射.doc

。实验六 单缝衍射【实验目的】1、观察单缝衍射现象，了解单缝宽度对衍射条纹的影响； 2、学习一种测量单缝宽度的方法； 3、通过数据处理，加深对误差传递过程的理解。【实验仪器】单缝衍射仪，宽度可调单缝，钠光灯（含狭缝光阑），测量显微镜。【实验原理】根据单缝衍射理论：暗条纹中心：（1,2,3）(1)明条纹中心：（1,2,3） (2)中央条纹中心： (3)本实验采用暗条纹进行测量，考虑到一般情况下角较小，于是有： （4）故由（1）得暗条纹的衍射角可由下式决定： (5)对于左边第条（）和右边第条（）暗纹根据（5）则有： (6) (7)由（6）和（7）相加可得： （8）又因为： （9）所以： (10)令 ： (11)（，分别表示第和第级暗条纹到接收屏中心的距离）于是就有： (12)实验测出了，值之后，就可根据上式计算出单色光的波长。从（5）式可以看出：对一定的单缝宽度，任意二条相邻暗条纹之间衍射角差值都为： 即 这说明在衍射屏上相邻暗条纹之间的距离是相等的。从（5）式和（12）式可以看出：衍射角和单缝宽度成反比；但对于一定的波长以及确定的，级次值时，改变单缝宽度时： 值保持不变。、【注意事项】1、 单缝帽易损坏，调节单缝时应缓慢，不可用力。 、2、为减小相对误差，应选择较大级数的暗条纹进行测量。1单缝衍射仪离光源1.5米到2米，这样光源可以看作平行光源，以满足夫琅和费衍射条件。2光源狭缝、单缝、测微目镜竖直叉丝要相互平行。3在测量过程中，读数鼓轮要单方向转动避免螺距差。【实验步骤】1 单缝衍射仪离光源1.5米到2米，这样光源发出的光可以看作平行光，以满足夫琅和费衍射条件。2 调节单缝衍射仪使其与光源狭缝等高。3 把单缝帽套取下，调节仪器使望远镜正对光源狭缝，并能在测微目镜中看到狭缝的像，调节望远镜的仰俯角螺栓使像落在测微目镜的中间。再调节目镜使十字叉丝清晰，然后调节单缝衍射仪的调焦手轮，使狭缝的像清晰。从读数窗口读出值。4 将单缝帽套套在测微望远镜物镜上，使单缝成垂直状，旋紧帽套固定手轮，调节单缝缝宽手轮，使狭缝有合适的宽度（约0.6毫米到1毫米），这时在测微目镜中看到清晰的衍射图像。5 调节测微目镜读数鼓轮，使十字叉丝与左边第条暗纹重合，从测微目镜读数鼓轮读出读数，再使十字叉丝与右边第条暗纹重合，读出读数，二者读数之差即为二条暗条纹之间的距离。6 取下单缝帽套，注意切勿使缝宽发生变化，用台式读数显微镜测出缝宽。7 根据计算出单色光的波长值。8 验证相邻暗条纹中心是等距离的，即。9 改变缝宽重做对比实验，验证是一常数。【数据记录及处理】1.测量单色光的波长（测微目镜离光源1.5米到2米左右）（固定值130.0+读数+修正值）mm测量次数(mm)(mm)（mm）(mm)(mm)(nm)12+24+422+24+432+24+42.验证在一定单缝宽度时，任意二条相邻条纹之间的距离是否相等，即第一组数据第二组数据第三组数据2+24+42+24+42+24+43.在一定的条件下，验证和的乘积是否保持不变。第一组数据第二组数据第三组数据2+24+4【思 考 题】1何为夫琅和费衍射？为什么单缝要离光源远些？2如果入射光是复合