实验六-单缝衍射

1、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】单健衍射仪隼罐霜孑射光潞困iiiiiiiiiiiiiiiih优里看到的羊罐裙射囹根据单缝衍射理论:暗条纹中心:4f也日二上a（上=士1,2,3明条纹中心:t? sin1）2（.三 1,2,3 ）（2）中央条纹中心： 二二一（3）本实验采用暗条纹进行测量，考虑到一般情况下日角较小，于是有:日阿win日品tans（4）故由（1）得暗条纹的衍射角可由下式决定：窗日=

2、腐（5）对于左边第琢条（巾:朗）和右边第鹏条（上=收）暗纹根据（5）则有:由（6）和（7）相加可得：*4%）=（幽+编片备十%吊（% +几%又因为：l（9）a +1- （m 十寿）九所以：-（10）令：，=/ +j（11）（工网，/分别表示第 明和第汽级暗条纹到接收屏中心 片的距离）于是就有：v-加/w + h）a(12)实验测出了二g,二值之后，就可根据上式计算出单色光的波长。从（5）式可以看出：对一定的单缝宽度白，任意二条相邻暗条纹之间衍射角差值都为：鸥=及=2/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 白和单缝宽度修成反比；但对于一定的波长

3、 大以及 确定的淞,首级次值时，改变单缝宽度 值时：m=（阳+冷让值保持不变。、【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

4、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。从读数窗口读出上值。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 喇条暗纹重合，从测微目镜读数鼓轮读 出读数,再使十字叉丝与右边第 抬条暗纹重合，读出读数 ,二者读数之差即为二条暗 条纹之间的距离上。6 . 取下单缝帽套，注意切勿使缝宽 次发生变化，用台式读数显微镜测出缝宽工。a.=津77,根据/帧+划心计算出单色光的波长人值。8. 验证相邻暗条纹中心是等距离的，即9,改变缝宽修重做对比实验，验证原=（海+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）e=（固定值130.0+读数+修正值）mm测量次数叫-1制卜(mm)% (mm)“左(mm )右（mm）& (mm)人(nm)12+24+422+24+432+24+42 .验证在一定单缝宽度 高时，任意二条相邻条纹之间的距离是否相等，即,以a组数据第二组数据第三组数据&=睨愀一理2+24+42+24+42+24+4/v 一 4豌+外/ 叫一力帆+用3.