单缝衍射和光强散布测量宝典.doc

单缝衍射与光强散布测量[宝典]单缝衍射与光强分布测量一、,加深对衍射理论的理解;.会用光电元件测量单缝衍射的相对光强分布,掌握其分布规律,测出单缝宽度。二、实验仪器半导体激光器,狭缝,光阑,电源,调节光强的仪器,D(电荷耦合元件),电脑一台(相关软件)和WGZ--IIA导轨。三、。如图、,坐标取法。按照惠更斯—菲涅尔原理,我们把缝内的波前AB分割成许多等宽的窄条,它们是振幅相等的次波源,朝多个方向发射次波,由于接收屏幕位于透镜,的像方焦面上,角度相同的衍射线汇聚于幕上同一点,设入射光与光轴平行,则在波面AB上无相位差,单缝上下边缘A、B到的衍射线间的光程差为,设缝宽为a。在旁轴条件下,按菲涅尔—基尔霍夫公式:其中r是波前上坐标为x的点Q到场点的光程,由图可知光程差为它与y无关。在正入射情况下是与x、y无关的常量。将()式先对y积分,并把所有与x无关的因子归并到一个常量C中,于是得到其中当式()中取时,有,式()可写为两边取平方得:要测出单缝衍射的光强分布只需测出即可。而产生亮条纹的位置是:对应的数值为:对应的sin为在近轴条件下,,令,而(其中K=,,,„),则四、实验内容实验装置连接如下图:光阑、D平行光管电脑激光器调光器步骤:开启电源开关,调整激光器和光阑共轴(水平移动光阑,D()上的光强不变,则可以认为已经共轴了),将平行光管放于导轨上,再把调节光强的装置放上去,D连上电脑;()屏蔽背景光源开启电脑,打开软件,进行拍摄,调整缝数,直到单缝,再调整光强,直到看到清晰的单缝衍射图像;()然后将图像保存为BMP或IPJ格式,然后打开图片,点击“水平”,再在出现的图像左上方点击“线模式”,再点击“制表”,保存为excel,打开文件,利用excel画出图像。五、数据处理实验所拍图像如下:xyxyxyxyxyxy由以上数据画出来的图为:BI/Io一级主极大处的光强误差分析:有图像可知在极小处光强并不为,这样导致计算出来次级主极大处的光强远大于理论值,如果把整个图像往