實驗七光的衍射實驗

1、最新資料推薦實驗七光的衍射實驗一、實驗?zāi)康?. 觀察夫朗和費衍射圖樣及演算單縫衍射公式；2. 觀察夫朗和費圓孔衍射圖樣；二、實驗原理平行光通過狹縫時產(chǎn)生的衍射條紋定位于無窮遠(yuǎn)，稱作夫朗和費單縫衍射。它的衍射圖樣比較簡單，便于用菲涅耳半波帶法計算各級加強和減弱的位置。設(shè)狹縫 AB的寬度為 a （如圖 1，其中把縫寬放大了約百倍），入射光波長為 ，圖 1O點是縫寬的中點， OP0是 AB 面的法線方向。 AB 波陣面上大量子波發(fā)出的平行于該方向的光線經(jīng)透鏡 L 會聚于 P0 點，這部分光波因相位相同而得到加強。就 AB 波陣面均分為 AO、BO 兩個波陣面而言，若從每個波帶上對應(yīng)的子波源發(fā)出的子波

2、光線到達(dá) P0 點時光程差為 /2 ，此處的光波因干涉相消成為暗點，屏幕上出現(xiàn)暗條紋。如此討論，隨著 角的增大，單縫波面被分為更多個偶數(shù)波帶時，屏幕上會有另外一些暗條紋出現(xiàn)。若波帶數(shù)為奇數(shù)，則有一些次級子波在屏上別的一些位置相干出現(xiàn)亮條紋。若波帶為非整數(shù)，則有明暗相間的干涉結(jié)果?？傊?，當(dāng)衍射光滿足：BC a sink（ k1,2. ）時產(chǎn)生暗條紋；當(dāng)滿足：BC a sin(2k 1) / 2（ k0， 1,2. ）時產(chǎn)生明條紋。在使用普通單色光源的情況下（本實驗使用鈉燈），滿足上述原理要求的實驗裝置一般都需要在衍射狹縫前后各放置一個透鏡。但是一種近似的方法也1最新資料推薦是可行的，就是使光源和

3、觀測屏距衍射縫都處在“遠(yuǎn)區(qū)”位置。用一個長焦距的凸透鏡 L 使狹縫光源 SP1成像于觀測屏S 上（如圖 2），其中 S 與 SP1的距離稍大于四倍焦距，透鏡大致在這個距離中間，在僅靠L 安放一個衍射狹縫SP2，屏S 上即出現(xiàn)夫朗和費衍射條紋。圖 2設(shè)狹縫 SP2與觀測屏 S 的距離為 b，第 k 級亮條紋與衍射圖樣中心的距離為 xk 則t gx / bk由于角極小，因而 tgsin。又因為衍射圖樣中心位置不易準(zhǔn)確測定，所以一般是量出兩條同級條紋間的距離2xk。由產(chǎn)生明條紋的公式可知：2( 2bxk1)ka由此可見，為了求得入射光波長，須測量2 xk ，a 和 b 三個量。三、 實驗儀器(1)

4、鈉光燈(2) 單面可調(diào)狹縫：SZ-22(3)凸透鏡 L1：f=50mm(4)二維調(diào)整架：SZ-07(5)單面可調(diào)狹縫：SZ-22(6)凸透鏡 L2：f=70mm(7)二維調(diào)整架：SZ-07(8) 測微目鏡 Le（去掉其物鏡頭的讀數(shù)顯微鏡）(9) 讀數(shù)顯微鏡架 : SZ-38(10) 滑座：TH70YZ(11) 滑座：TH70Z(12) 滑座：TH70Z(13) 滑座：TH702最新資料推薦四、儀器實物圖及原理圖1234567 8Le9L1L2151413121110縫或孔光欄1單縫LLeL2鈉光燈50 60610180120圖 3 儀器實物圖及原理圖五、實驗步驟(1) 把鈉燈光通過透鏡聚焦到單

5、縫上成為縫光源。再把所有器件按圖十的順序擺放在導(dǎo)軌上，調(diào)至共軸。其中小孔（ =1mm）和測微目鏡之間的距離必須保證滿足遠(yuǎn)場條件。（圖中數(shù)據(jù)均為參考數(shù)據(jù)）(2) 調(diào)節(jié)焦距為 70 的透鏡直至能在測微目鏡中看到衍射條紋。如果無條紋，可以調(diào)節(jié)小孔的大小，直到找到合適的小孔為止。(3) 仔細(xì)調(diào)節(jié)狹縫的寬度，直到目鏡視場內(nèi)的中央條紋兩側(cè)各有可見度較好的3， 4 條亮紋。記錄單縫和測微目鏡的位置，計算出兩者間的距離b。(4) 讀出狹縫寬度 a，并且記錄下來六、數(shù)據(jù)處理為了便于計算波長可以設(shè)bz ，a3最新資料推薦且2xk2xk 為兩條同級條紋間的距離z2k1選不同的級次 k，求出 z 值，求平均，再計算z

6、 a b實驗數(shù)據(jù)如下：a=0.152mmb=840-560=280mm=0.5mm=0.7mm=0.9mm計算得 =0.1667=0.14=0.143=0.1499= =81.37nm實驗圖片八、圓孔衍射將單縫換成圓孔，觀察衍射條紋，用測微目鏡測出艾里斑的直徑 e，由已知衍射小孔直徑 d=1mm，焦距 f=70mm，可驗證e1.22fa4最新資料推薦公式的正確性（其中a 為孔的半徑），本實驗要求實驗環(huán)境很暗。.+注：多孔架的 8 孔大小分別為： 0.10mm， 0.15mm， 0.20mm， 0.30mm， 0.50mm，0.60mm， 1.0mm， 2.0mm。實驗數(shù)據(jù)如下：測量值 e=0.091mm計算值為 f=1.22=0.099064mm現(xiàn)場實驗圖片通過做實驗，我認(rèn)為光的衍射現(xiàn)象觀察的影響因素分析的衍射應(yīng)用有以下幾個應(yīng)用方向：1)普遍應(yīng)用于光譜分析領(lǐng)