测定单缝衍射的光强分布 【 教 学 目 的 】 1 . 观 察 单 缝 衍 射 现 象 , 加 深 对 衍 射 理 论 的 理 解 。 2 . 会 用 光 电 元 件 测 量 单 缝 衍 射 的 相 对 光 强 分 布 , 掌 握 其 分 布 规 律 。 3 . 学 会 用 衍 射 法 测 量 微 小 量 。 【 教 学 重 点 】 1 . 夫 琅 禾 费 衍 射 理 论 2 . 夫 琅 禾 费 单 缝 衍 射 装 置 3 . 用 光 电 元 件 测 量 单 缝 衍 射 的 相 对 光 强 分 布 , 衍 射 法 测 量 微 小 量 【 教 学 难 点 】 夫 琅 禾 费 单 缝 衍 射 光 路 及 光 强 分 布 规 律 【 课 程 讲 授 】 提 问 : 1 . 缝 宽 的 变 化 对 衍 射 条 纹 有 什 么 影 响 ? 2 . 夫 琅 和 费 衍 射 应 符 合 什 么 条 件 ? 一 、 实 验 原 理 光 的 衍 射 现 象 是 光 的 波 动 性 的 重 要 表 现 。 根 据 光 源 及 观 察 衍 射 图 象 的 屏 幕 ( 衍 射 屏 ) 到产 生 衍 射 的 障 碍 物 的 距 离 不 同 , 分 为 菲 涅 耳 衍 射 和 夫 琅 禾 费 衍 射 两 种 , 前 者 是 光 源 和 衍 射 屏到 衍 射 物 的 距 离 为 有 限 远 时 的 衍 射 , 即 所 谓 近 场 衍 射 ; 后 者 则 为 无 限 远 时 的 衍 射 , 即 所 谓 远场 衍 射 。 要 实 现 夫 琅 禾 费 衍 射 , 必须保证光 源 至单 缝 的 距 离 和 单 缝 到 衍 射 屏 的 距 离 均为 无 限远 ( 或相 当于无 限 远 ), 即 要 求照射 到 单 缝 上的 入射 光 、 衍 射 光 都为 平行光 , 屏 应 放到 相 当远 处, 在实 验 中只用 两 个透镜即 可达到 此要 求。 实 验 光 路 如图 1 所 示, LLφx k /2 图1 夫琅禾费单缝衍射光路图 与狭缝E 垂直的衍射光束会聚于屏上P0 处,是中央明纹的中心,光强最大,设为I0,与光轴方向成Ф角的衍射光束会聚于屏上PA 处,PA 的光强由计算可得: 式中,b 为狭缝的宽度, 为单色光的波长,当0时,光强最大,称为主极大,主极大的强度决定于光强的强度和缝的宽度。 当k,即: 时,出现暗条...