实验报告-光衍射相对光强分布.doc

实验报告-光衍射相对光强分布实验报告姓名:张少典班级:F0703028学号:5070309061实验成绩:同组姓名:林咏实验日期:2008/03/10指导老师:批阅日期:---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------光衍射相对光强分布的测量【实验目的】1(掌握在光学平台上组装、调整光的衍射实验光路;2(观察不同衍射元件产生的衍射,归纳总结单缝衍射现象的规律和特点;3(学习利用光电元件测量相对光强的实验方法,研究单缝和双峰衍射中相对光强的分布规律;4(学习微机自动控制测衍射光强分布谱和相关参数。【实验原理】1(衍射光强分布谱由惠更斯——菲涅耳原理可知,单缝衍射的光强分布公式为,当j=0时,Ij=I0这是平行于光轴的光线会聚处——中央亮条纹中心点的光强,是衍射图像中光强的极大值,称为中央主极大。当asinj=kl,k=?1,?2,?3,„„上海交通大学1/5大学物理实验报告则u=kπ,Ij=0,即为暗条纹。与此衍射角对应的位置为暗条纹的中心。实际上j角很小,因此上式可改写成由图1也可看出,k级暗条纹对应的衍射角故由以上讨论可知(1)中央亮条纹的宽度被k=?1的两暗条纹的衍射角所确定,即中央亮条纹的角宽度为。(2)衍射角j与缝宽a成反比,缝加宽时,衍射角减小,各级条纹向中央收缩;当缝宽a足够大时(a>>l)。衍射现象就不显著,以致可略去不计,从而可将光看成是沿直线传播的。(3)对应任意两相邻暗条纹,其衍射光线的夹角为,即暗条纹是以点P0为中心、等间隔、左右对称地分布的。上海交通大学2/6大学物理实验报告(4)位于两相邻暗条纹之间的是各级亮条纹,它们的宽度是中央亮条纹宽度的1/2。这些亮条纹的光强最大值称为次极大。用衍射角表示这些次极大的位置分别为(7)与它们相应的相对光强度分别为(8)【实验数据记录、结果计算】,数据记录1、激光波长:=、单缝到接收器之间的距离:L=、用读数显微镜读取狭缝的宽度:读取三组数据:初刻度(mm)末刻度(mm)狭缝宽度(mm):、主极大位置:,主极大光强:、次极大位置和相对光强值:K(级数)-2-1+1+2位置(mm).、暗条纹的位置及强度:K(级数)-2-1+1+2位置(mm):,数据处理与结果比较1、中央极大的角宽度:由波长和缝宽计算:?==:?==、计算暗条纹位置并与测量值对比:K(级数)-2-1+1+2计算位置(mm)(mm)、计算次极大位置和光强并与测量值