实验六-单缝衍射.docx

实验六单缝衍射【实验目的】观察单缝衍射现象,了解单缝宽度对衍射条纹的影响;学习一种测量单缝宽度的方法;通过数据处理,加深对误差传递过程的理解。【实验仪器】单缝衍射仪,宽度可调单缝,钠光灯(含狭缝光阑),测量显微镜。【实验原理】根据单缝衍射理论:暗条纹中心:(1,2,3……)(1)明条纹中心:1(1,2,3……)(2)中央条纹中心:(3)本实验采用暗条纹进行测量,考虑到一般情况下角较小,于是有:(4)故由(1)得暗条纹的衍射角可由下式决定:(5)对于左边第条()和右边第条()暗纹根据(5)则有:(6)(7)由(6)和(7)相加可得:(8)又因为:所以:令:(9)(,分别表示第和第级暗条纹到接收屏中心的距离)于是就有:实验测出了,,(12)值之后,就可根据上式计算出单色光的波长。从(5)式可以看出:对一定的单缝宽度,任意二条相邻暗条纹之间衍射角差值都为:即这说明在衍射屏上相邻暗条纹之间的距离是相等的。2从(5)式和(12)式可以看出:衍射角和单缝宽度成反比;但对于一定的波长以及确定的,级次值时,改变单缝宽度时:值保持不变。、【注意事项】单缝帽易损坏,调节单缝时应缓慢,不可用力。、为减小相对误差,应选择较大级数的暗条纹进行测量。.,这样光源可以看作平行光源,以满足夫琅和费衍射条件。.光源狭缝、单缝、测微目镜竖直叉丝要相互平行。.在测量过程中,读数鼓轮要单方向转动避免螺距差。【实验步骤】1.,这样光源发出的光可以看作平行光,以满足夫琅和费衍射条件。..调节单缝衍射仪使其与光源狭缝等高。把单缝帽套取下,调节仪器使望远镜正对光源狭缝,并能在测微目镜中看到狭缝的像,调节望远镜的仰俯角螺栓使像落在测微目镜的中间。再调节目镜使十字叉丝清晰,然后调节单缝衍射仪的调焦手轮,使狭缝的像清晰。从读数窗口读出值。4.将单缝帽套套在测微望远镜物镜上,使单缝成垂直状,旋紧帽套固定手轮,调节单缝缝宽手轮,使狭缝有合适的宽度(),这时在测微目镜中看到清晰的衍射图像。5.调节测微目镜读数鼓轮,使十字叉丝与左边第条暗纹重合,从测微目镜读数鼓轮读出读数,再