物理实验煞单示范中心 大学物理实验 单缝和双缝衍射 的光强分布 杭州电手科技大学
杭州电子科技大学 物理实验教学示范中心 1 大学物理实验 单缝和双缝衍射 的光强分布
物理实验教单示范中心 实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容 注意事项 问题与讨论 2 杭州电子科技大学
杭州电子科技大学 物理实验教学示范中心 2 实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容 注意事项 问题与讨论
物理实验煞学示范中心 实验目的 1、通过对夫朗禾费单缝和双缝衍射的光 强分布曲线的制作，加深对光的衍射 现象和理论的理解。 2、学习光强分布的光电测量方法。 3、测量单缝宽度。 3 杭州电乎科技大学
杭州电子科技大学 物理实验教学示范中心 3 1、通过对夫朗禾费单缝和双缝衍射的光 强分布曲线的制作，加深对光的衍射 现象和理论的理解。 2、学习光强分布的光电测量方法。 3、测量单缝宽度。 实验目的
物理奥验煞学示萸中化 实验原理 衍射是波动光学的重要特征之一。衍射通常 分为两类：一类是满足衍射屏离光源或接收屏的 距离为有限远的衍射，称为菲涅耳衍射；另一类 是满足衍射屏与光源和接收屏的距离都是无限远 的衍射，也就是照射到衍射屏上的入射光和离开 衍射屏的衍射光都是平行光的衍射，称为夫琅和 费衍射。 杭州电子科技大学
杭州电子科技大学 物理实验教学示范中心 4 衍射是波动光学的重要特征之一。衍射通常 分为两类：一类是满足衍射屏离光源或接收屏的 距离为有限远的衍射，称为菲涅耳衍射；另一类 是满足衍射屏与光源和接收屏的距离都是无限远 的衍射，也就是照射到衍射屏上的入射光和离开 衍射屏的衍射光都是平行光的衍射，称为夫琅和 费衍射。 实验原理
物理实验煞单示范中心 单缝夫琅禾费衍射及其衍射图阵如图1所示 当使用氦氖激光器作为光源及屏缝间距 D远大于狭缝宽度a时，凸透镜l和l2可以 省略，如图2所示。 He-Ke 图1 图2 杭州电学科技大学
杭州电子科技大学 物理实验教学示范中心 单缝夫琅禾费衍射及其衍射图阵如图1所示 当使用氦氖激光器作为光源及屏缝间距 D远大于狭缝宽度a时，凸透镜l1和l2可以 省略，如图2所示
物理实验煞掌示范中心 由理论计算可得，垂直入射于单缝平面的平 行光经单缝衍射后光强分布的规律为 B2 B=Tasin 0 式中，a是狭缝宽，1是波长。其光强分布如 图3所示。 I/Io -2.46π -1.43元 1.43π 2.46元 B -3π -2π 0 图3 杭州电子科技大学
杭州电子科技大学 物理实验教学示范中心 由理论计算可得，垂直入射于单缝平面的平 行光经单缝衍射后光强分布的规律为 ， 式中，a是狭缝宽， 是波长。其光强分布如 图3所示。 2 2 0 sin I = I a sin =
物理实验煞单示范中心 X (1)当B=0(即0=0)时，P,处的光强1。=1 是最大值，称为主极大。 (2)当B=mπ(m=±1，士2，±3.)，即 时，asin0=出现暗条纹。 (3)除主极大外，在B=143m,246m,347π. 处出现次极大，其相对主极大的光强依次为 0.047、0.017、0.0080 杭州电乎科技大学
杭州电子科技大学 物理实验教学示范中心 （1）当 （即 ）时， 处的光强 是最大值，称为主极大。 （2）当 （m=±1，±2，±3 ‥‥），即 时， 出现暗条纹。 （3）除主极大外，在 处出现次极大，其相对主极大的光强依次为 0.047、0.017、0.008 ‥‥‥。 = 0 = 0 p 0 I = I = m asin = m I = 0 = 1.43,2.46,3.47
物理奥验教学示萸中化 夫琅禾费双缝衍射，如图4所示 缝宽a,缝间不透光部分宽 度b,缝距d=a+b,屏上po 处的光强为 图4 1=41 sin2B cos2v B2 式中 B=Tasin 0 V= nd sin 0 元 sin2B 是单缝衍射因子，cos2v是双光束干 涉因子。因此夫琅禾费衍射是单缝衍射光 强调制下的双缝干涉。 杭州电子科技大学
杭州电子科技大学 物理实验教学示范中心 夫琅禾费双缝衍射，如图4所示 缝宽a，缝间不透光部分宽 度b，缝距d=a+b，屏上 处的光强为 p 2 2 2 0 cos sin I = 4I 式中 = a sin ， d sin = 2 2 sin 是单缝衍射因子， 是双光束干 涉因子。因此夫琅禾费衍射是单缝衍射光 强调制下的双缝干涉。 2 cos
物理奥验敛单示萸中心 如果这两个因子中有一个为零，则合光强为零 因此，当某一级干涉最大出现在衍射最小的位 置上时，合光强为零，这样就发生了干涉条纹 缺级现象。双缝衍射光强分布曲线及衍射图样 如图5所示。 d=3a -3π -2元 0 2x 3πB -9π -6元 -3z 0.π2π3π 6π 9πy 3 0123456789 图5 杭州电乎科技大学
杭州电子科技大学 物理实验教学示范中心 如果这两个因子中有一个为零，则合光强为零。 因此，当某一级干涉最大出现在衍射最小的位 置上时，合光强为零，这样就发生了干涉条纹 缺级现象。双缝衍射光强分布曲线及衍射图样 如图5所示
物理奥验煞学示萸中化 实验仪器 导轨、激光电源、激光器、 单缝、双缝、二维调节架、 小孔屏、一维光强测量装置、 WJF型数字式检流计 10 杭州电子科技大学
杭州电子科技大学 物理实验教学示范中心 10 导轨、激光电源、激光器、 单缝、双缝、二维调节架、 小孔屏、一维光强测量装置、 WJF型数字式检流计 实验仪器