微波布拉格衍射实验

当平面波垂直入射到金属的两条狭缝上，两缝发出的次级波是相干波，将产生干涉现象。为了只研究干＝sin1当平面波垂直入射到金属的两条狭缝上，两缝发出的次级波是相干波，将产生干涉现象。为了只研究干＝sin1kb1 b450角的半透射、半反射的分束板和A、B入射波分成两列，分别沿A、B方向传播。由于A、B的反射作用，两列波又经分束板会合并发生干涉。接收喇叭可给出干涉信号的强度指示。如果A板固定，B板可前后移动，当B移动过程中喇叭接收信号从一次极小变到另一次极小时，B移动过的距离为/2，因此测量B移动过的距离也可求出微波的波长。5.微波布拉格衍射实1.面的间距等于晶格常数2相邻asin两个（111）面的间距为a3。对立方晶系而言，晶面指数为（n1n2n3）nn 的间距为d。 （a）立方晶格模型2dsink1,2dcos2dsink1,2dcos才能形成干涉极大。上式称为晶体衍射的布拉格条件。如按入射角表示，则为k1,BAABABB布拉格定律完整表述是：波长为的平面波入射到间距为d的晶面族上，掠射角为2dsin得到满足，就会在该晶面族的特定方向产生一个衍射极大。只要从实验上测得衍射极大的方向角，并且知长。1.实验条件确认2.微波单缝衍射实验40°即可。寻找衍射极小的位置。在这个位置再次精细测量，当接收臂已转到衍射极小附近时，可把衰减器功率调小，以增大发射信号，记下来此功率，提高测量的灵敏度（间隔1。针在小平台的180处。此时相当于微波从双缝干涉板法线方向入射。这时让活动臂置小平台0处，在0线的两βθd的手柄，使可移反射的手柄，使可移反射板移动，测出n+1个微波极小值。并同时从读数机构上读出可移反射板的移动距离L（注意：旋转手柄要慢，并注意回程差的影响2L将模拟晶体架插在载物平台上的四颗螺拄上,这样便使所研究的晶面（100）90°线，时针转动相应刻度，使得入射角和发射角相等。实验时每隔2°记录一次。同时寻找一级衍射最大。实验所用的微波频率为9.4GHz，由=c/f得微波波3.1915cm单缝宽度a=8cm，由图（见作图纸）可以确定正负零级极小所对应的平均角度θ=22.5°，由公式得到=3.06cm。而理论上0=3.1915cm时均未0，如果仪器能继续加大强度的话应该会减小误差。双缝缝宽a=3.5cm，缝间距b=5cm，由图（见做图纸）可以确定一级极大扫描角度θ=21.25°，由公式=sinθ(a+b)/Kk=1，得到=3.08cm，相对误差=|0|/|由图像可以确定零级极小扫描角度θ=10.5°=2(a+b)sinθ/(2k+1)=3.09cm，相对误差=|-0|/|0|=2.93%实验结果大致与理论值相由图像可以确定一级极小扫描角度θ=32.5°=2(a+b)sinθ/(2k+1)=3.044cm，相对误差=|-=2(6.08-1.24)/3cm=3.227cm，相对误差=|-0|/|0|=1.11%=2(6.08-1.24)/3cm=3.227cm，相对误差=|-0|/|0|=1.11%实验结果与理论值相符（附加实验）110晶面由图像可见，衍射极大的入射角θ=54°，=2dcosθ=3.31cm，相对误差=|0|/|0|=3.71%=2(6.08-1.24)/3cm=3.227cm，相对误差=|0|/|0|=1.11%=2(6.08-1.24)/3cm=3.227cm，相对误差=|0|/|0|=1.11%实验结果与理论100晶面,a=d=4cm极大θ约为67.7°，=2dcosθ