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文档简介

测量单缝衍射的光强分布 制作 杨世清 一 实验目的 观察单缝衍射现象及其特点 测量单缝衍射的光强分布 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 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 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 测量中央明纹中心的光强度 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 b是中央明纹半宽度 b也是衍射条纹的宽度 根据单缝衍射生成暗纹的条件 2 计算出单缝的宽度 右图中 若要满足 在光强分布曲线
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