衍射光强实验指导书.docx

衍射光强实验指导书.docxSGS-3/3A/4型衍射光强实验系统使用说明书天…•辛天津市港东科技发展有限公司5)SGS3/3A/4型衍射光强实验系统使用说明书平行光束通过单缝、多缝或圆孔等器件发生的衍射现象叫做夫朗禾费衍射。利用这套实验装置通过对夫朗禾费单缝禾鬪孔等衍射光强进行逐点测虽,手绘衍射图样的光强分布曲线,不仅冇助于学生对光的波动性的理解,同吋对相关实验技术和分析能力的培养方面也很有帮助。SGS-3A型还可以做光的偏振实验。•号规格、\SGS-3SGS-3ASGS-4单色光源He-Ne激光器半导体激光器He-Ne激光器衍射器件可调单缝、多缝板、多孔板、光栅接收器件光能量指示仪(数显)光传感器和光电流放大器(数显)-3SGS-3ASGS-,<5mW,,(图2-1),按惠更斯■菲涅耳原理,可以计算屏幕上衍射图样的光强分布(计算过程详见光学教科帖)。该原理指出,此时狭缝上每一点都町看成发射图2-1强弱则取决于沿。角发射,到达时相位各不相同的子波在该点叠加的结果。理论计算可得该点的光强sin2u(2-1)(2-2)式中IO是衍射条纹中央P()处的光强,入是单色光的波长。联系公式看光强分布图(图2-2),当0=0时,10=10,得到光强最大的中央主极大,相对光强1/10=lo由公式(2・1)可求得暗条纹位置,令1=0,必冇sinu=0,于是u=k7t,代入式(2・2)可得as\n9=U (k=±l,±2...)可见,暗条纹是以屮央极大为屮心,两侧等距分布的。00sin0=±—±246—±—主极大两侧各级亮条纹(次级大)分别出现在 ~ ,一•Q,一…Q…的位直,与10的比值分别是11/10-,12/,13/10=...。采用发散角很小的激光束,可以直接做单缝的入射光束,另一方面,若接收器与狭缝之间的距离1足够远(图2-3),以至AP0与OP()Z差远小于儿也对以满足接收夫朗禾费衍射的条件。若APO-OPO<<X则有(2-3)a,所以因1>>将此式代入式(2-3),则P()如果取l=,a=10-4m,X=-7m,则a2/8132・5"0・3故能满足上述条件。因此图2・1中的透镜可以省去。He-Ne激光束是高斯光朿,但因发散角很不常做平血波使用,例如图2・3的情形,衍射图样的暗点和各极强位置能够相当好地近似于理论分析的结果,= 2k+1I在测出1和缝宽a=ABZ后计算波长。其中x是中臾极强与各极强的距离,k是各极强的级。-有些配上适当透镜组的半导体激光器发散角不大,也能适用于本实验。,相邻两缝屮心距为d,缝的数目为N。在波长为儿光强为1()的光正入射多缝板的条件下,()(2-4)cTidsin3P=其屮 几,与式(2-1)相比,除了共有的“衍射因子”之外,多出一个“干涉因子"。这是由于各缝衍射光之间发生的干涉。干涉效应使接收屏上的能最重新分布,形成干涉条纹,但这些条纹乂被单缝