大学物理光学实验(部分)

0III)2(aSin大学物理光学实验（部分） 单缝衍射 一、 实验目的 1.观察单缝衍射现象，了解衍射特点； 2.测量单缝衍射的相对光强分布。 二、 实验仪器 激光器、单缝、检流计、硅光电池等 三、 实验原理 照到狭缝上的波前上每一点都起着新波源的作用，从这个波前出发，光线迭加的结果是出现平行于狭缝的明暗相间的条纹。亮条纹从中心往两侧依次是 0 级、1级、2 级… … n 级亮条纹。暗条纹依次是 1 级、2 级… ..n 级。 设光轴上的光强为 屏上与光轴夹角  为的一处光强为 220sinII  （1 ） 1.当)0(0时，0II；称为主极大或零级亮条纹。 2.当)2,1(mm，即amSin 时，0I，出现暗条纹。暗条纹在am 的方向上。主极大两侧暗条纹之间的夹角a2，其余暗条纹间的间距为a 。 3.其他亮条纹的位置： 322/2SinCosSinSindd 极大值。取时，即 ,0ItgSinCos 可得：4 7.34 6.24 3.1，， 即：)3(4 7.3,4 6.2,4 3.1aaa 亮条纹的光强是极值的0 .0 4 7，0 .0 1 7，0 .0 0 8 倍……… 4 .总结： Sin -2 a -1 .4 3 a - a 0 a 1 .4 3 a 2 a I 0 -0 .0 4 7 0 0I 0 0 .0 4 7 0 四、 实验内容和步骤 1.按夫琅和费单缝衍射实验装置设计光路。即入射到狭缝的光束是平行光，传播到观察点的各子波的光线也是平行光。 2.激光点亮并垂直于狭缝，观察屏放到较远处 D>>a. 3.观察单缝衍射现象 （1）调节狭缝又宽变窄，再由窄变宽，观察衍射图像的变化，估计出衍射图像刚出现可分辨条纹时的缝宽。 （2）调节缝宽，观察缝宽与衍射角的关系，注意其规律性。（3）观察狭缝大小与亮条纹的宽度、亮度（光强）清晰度的关系。 （4）改变屏到狭缝的距离D，重复上述情况的观察，记下变化的规律。 4.测量单缝衍射图像的光强分布 （1）调节缝宽，屏上出现清晰的衍射图像。由光电池代替观察屏，光强计由检流计（或毫伏表）的读数表示。 （2）将光电池沿衍射图像展开的方向从做到右（或反向）以一定的间隔（间隔大小以能在一条纹上多读几个数值为准，光强逐点测量。）要对光电池前的光栏宽度适当调整。 如：确定中心零点，然后向外以0.5mm 为间距测量。（3）.改变单缝宽度...