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
天津市港东科技发展有限公司
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圆孔等衍射光强进行逐点测量，手绘衍射图样的光强分布曲线，不仅有助于 学生对光的波动性的理解，同时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。
1规格和主要技术指标

号
规格
SGS-3
SGS-3A
SGS-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）
白屏
光具座
lm硬铝导轨
附加功能
可兼做偏振光实验

号
技术指赫
SGS-3
SGS-3A
SGS-4
光源功率和波长
,
<5mW,650nm
,
测量范围
最大90mm
测量精度

2原理

平行光束垂直照射到宽度为a的狭缝AB上（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书）。该原理指出，此时狭缝上每一点都可看成发射 次级于波的波源。AB面上的了波到达P0点，因相位相同，叠加得到加强；而P1点的
图2-1
强弱则取决于沿0角发射，到达时相位各不相同的了波在该点叠加的结果。理论计算可得该点的
光强
sin2 u
° u2
(2-1)
其中
2 （2-2）
式中10是衍射条纹中央P0处的光强，X是单色光的波长。
联系公式看光强分布图（图2-2）,当吐0时，10=10,得到光强最大的中央主极大，相对光强1/
10=1 =
UWE
n
3
U9寸・e
K
2
兀
o 兀 :寸二-
K
-2
U 9
兀
-3
U卜寸・存
图2-2
由公式（2-1）可求得暗条纹位置，令1=0,必有sinu=0,于是u=k7r,代入式（2-2）可得
asinO = kA （k=±l, ±2...）
可见，暗条纹是以中央极大为中心，两侧等距分布的。
2 2 2
sin0 = ± 仝 ±- ± -
主极大两侧各级亮条纹（次级大）分别出现在 a , a , a…的位置,
与 10 的比值分别是 11/10=, 12/10=, 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OPO之差远小于儿也可以满足接收夫朗禾费衍射的条件。若 APO~OPO<< 入
则有
(2-3)
a,所以
因1>>
将此式代入式（2-3）,则
81A << i
如果取l=, a=10-4m, X=-7m,则a2/-3故能满足上述条件。因此图2-1 中的透镜可以省去。
H