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文档简介

1、欧阳文创编光的衍射现象研究时间：2021.03.12创作：欧阳文实验目的：a.观察单缝衍射现象及其特点；b.测量单缝衍射的光强分布；实验仪器：导轨、激光电源、激光器、单缝二维调节架、小孔屏、一维 光强测量装置、WGZ2型光强分布测试仪实验原理和方法：光在传播过程中遇到障碍物时将绕过障碍物，改变光的直线 传播，称为光的衍射。当障碍物的大小与光的波长大得不多 时，如狭缝、小孔、小圆屏、毛发、细针、金属丝等，就能 观察到明显的光的衍射现象，亦即光线偏离直线路程的现 彖。光的衍射分为夫琅和费衍射与费涅耳衍射，亦称为远场 衍射与近场衍射。本实验只研究夫琅和费衍射。理想的夫琅 和费衍射，其入射光朿和衍射光

2、束均是平行光。实验内容和步骤：实验主要内容是观察单缝衍射现彖，测量单缝衍射的光强分 布，并计算出缝宽。实验中用硅光电池作光强/的测量器件。硅光电池能直接变 为电能，在一定的光照范围内，光电池的光电流，与光照强欧阳文创编度/成正比。本实验用的是WJH型数字式检流计，以数字显 示来检测光电流。它是采用低漂移运算放大器、模/数转换 器和发光数码管将光电流。进行处理，从而将光强/以数字显 示出来。a. 按下图接好实验仪器，先目测粗调，使各光学元件同轴 等高，要注意将激光器调平；b. 激光器与单缝之间的距离以及单缝与一维光强测量装置 之间的距离均置为50cm左右，加上本实验采用的是方向性 很好，发散角l

3、x1x106的激光作为光源，这样 可满足夫琅和费衍射的远场条件，从而可省去单缝前后的透 镜厶和厶2。；C.点亮弘激光器，使激光垂直照射于单缝的刀口上，利 用小孔屏调好光路，须特别注意的是：观察时不要正对电 源，以免灼伤眼睛。d. 将WJH接上电源开机预热15min,将量程选择开关置I 档，衰减旋钮置校准为止（顺时针旋到底，即灵敏度最 高）。调节调零旋钮，使数据显示器显示“-000（负号闪 烁）。以后在测量过程屮如果数码管显示“999” ,此为超 量程知识，可将量程调高一档。如果数字显示小于190,且 小数点不在第一位时，可将量程减少一档，以充分利用仪器 分辨率。e. 将小孔屏置于光强测量装置Z

4、前，调二维调节架，选择欧阳文创编所需的单缝缝宽J观察小孔屏上的衍射花纹，使它由宽变 窄及由窄变宽重复几次，一方面观察在调节过程屮小孔屏上 的各种现彖和变化规律，另一方面调节各元件，使小孔屏上 的衍射图像清晰、对称、条纹间距适当，以便测量。这一步 是测量效果是否理想的关键。f. 移去小孔屏，调整一维光强测量装置，使光电探头中心 与激光朿高度一致，移动方向与激光朿垂直，起始位置适 当。g. 关掉激光电源，记下本底读数（即初读数）再打开激光 电源，开始测量。为消除空程，减小误差，应转动手轮使光 电探头单方向移动，即沿衍射图像的展开方向（X轴方 向），从左向右或从右向左，每次移动0.200mm,单向、逐 点记下衍射图像的位置坐标X和相应的光强。h. 在坐标格子上以横轴为距离，纵轴为光强，将记录下来 的数值（

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