实验单缝衍射光强分布研究

实验三 单缝衍射光强分布讨论一、实验简介光得衍射现象就是光得波动性得一种表现。衍射现象得存在,深刻说明了光子得运动就是受测不准关系制约得。因此讨论光得衍射,不仅有助于加深对光得本性得理解，也就是近代光学技术（如光谱分析，晶体分析,全息分析，光学信息处理等）得实验基础。衍射导致光强在空间得重新分布,利用光电传感元件探测光强得相对变化,就是近代技术中常用得光强测量方法之一。二、实验目得1、观察单缝衍射现象,讨论其光强分布,加深对衍射理论得理解；2、学会用光电元件测量单缝衍射得相对光强分布,掌握其分布规律；3、学会用衍射法测量狭缝得宽度。三、实验原理1、单缝衍射得光强分布当光在传播过程中经过障碍物时,如不透明物体得边缘、小孔、细线、狭缝等,一部分光会传播到几何阴影中去,产生衍射现象。假如障碍物得尺寸与波长相近,那么这样得衍射现象就比较容易观察到。单缝衍射有两种：一种就是菲涅耳衍射,单缝距离光源与接收屏均为限远,或者说入射波与衍射波都就是球面波;另一种就是夫琅禾费衍射,单缝距离光源与接收屏均为无限远或相当于无限远,即入射波与衍射波都可瞧作就是平面波。在用散射角微小得激光器(<0、0 ０ 2r ａ d)产生激光束,通过一条很细得狭缝（0、1～0.3mm 宽)，在狭缝后大于 0.5m 得地方放上观察屏,就可以瞧到衍射条纹,它实际上就就是夫琅禾费衍射条纹,如图 1 所示。当激光照射在单缝上时,根据惠更斯—菲涅耳原理,单缝上每一点都可瞧成就是向各个方向发射球面子波得新波源。由于子波迭加得结果,在屏上可以得到一组平行于单缝得明暗相间得条纹。激光得方向性强，可视为平行光束。宽度为得单缝产生得夫琅禾费衍射图样,其衍射光路图满足近似条件: 产生暗条纹得条件就是： (1)暗条纹得中心位置为： （2)两相邻暗纹之间得中心就是明纹次极大得中心。由理论计算可得,垂直入射于单缝平面得平图 1行光经单缝衍射后光强分布得规律为: (3）式中，就是狭缝宽,就是波长，就是单缝位置到光电池位置得距离,就是从衍射条纹得中心位置到测量点之间得距离,其光强分布如图 2 所示。当相同，即相同时，光强相同,所以在屏上得到得光强相同得图样就是平行于狭缝得条纹。当时,ﻩ，，在整个衍射图样中,此处光强最强，称为中央主极大;中央明纹最亮、最宽，它得宽度为其她各级明纹宽度得两倍。当,即时，，在这些地方为暗条纹。暗条纹就是以光轴为对称轴,呈等间隔、左右对称得分布。中央亮条纹得宽度可用得两条暗条纹间...