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实验五单缝衍射的相对光强分布
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实验原理
光的衍射现象是光的波动性的重要表现。根据光源及观察衍射图象的屏幕（衍射屏）到产生衍射的障碍物的距离不同，分为菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射两种，前者P0为中心，等间隔地、左右对称地分布的。
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二分之一。这些亮条纹的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为
它们的相对光强分别为
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实验内容
按夫琅和费衍射的要求，，投射于宽度可调的单缝上。当显示衍射图像的屏离单缝甚远( L>>a)时，透镜L2可以省略。
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1—激光器，2—单缝，3—光导轨，4—小孔屏，5—光电探头，6—一维测量装置，7—数字检流计；
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(一)观察单缝衍射现象
以某单色光为光源(如He-Ne激光，其波长λ= nm)，观察平行激光束通过单缝后，在带有标尺或毫米方格纸的屏上的衍射图像。
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调节单缝的宽度，使它由宽变窄，再由窄到宽，重复数次，观察和描述在调节过程中出现的各种现象和变化情况：如屏上呈现的光斑如何变化?当屏上出现可分辨的衍射条纹时，单缝的宽度约为多少?继续减小缝宽时，衍射图像如何变化(是收缩还是扩展)?调节缝宽，使呈现出清晰的衍射图像，比较各级亮条纹的宽度以及它们的亮度分布情况。
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(二)测量单缝衍射图像的相对光强分布
1．调节缝宽，使在屏上呈现出清晰的衍射图象。用安装在测微螺旋装置上的光电探头代替观察屏接收衍射光。衍射光的强度由与光电池相联的检流计(或微安表)的偏转值，表示。将光电池沿衍射图像展开方向(X轴)从左到右(或相反)，以一定间隔(～ mm)单向地对衍射图像的光强逐点测量(由于光电池受光面积较大，需在它前面加一宽度可调的狭缝作光栏，以满足逐点测量的要求)。
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2．保持单缝和光电池的距离不变，改变缝宽(如减半或增加一倍)，按照步骤1再测一组数据。
3．将所测光电流数据归一化，即将所测数据对其中的最大值，I0(即中央主极大)取相对
比值 (称为相对光强)，作 ～X曲线，即得
到单缝衍射的相对光强分布曲线。
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4．从分布曲线可得各光强极小值(即衍射暗
条纹)的位置 ，测量单缝到光电池的距离
L。将 和L值代入式 中，就得到曲线上
各级暗条纹对应的衍射角 。取第一级暗条
纹的衍射角代入式 ，计算相应的单缝
宽度a。
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5．由光强分布曲线确定各级亮条纹光强次极大值的位置及相对光强，分别与式
和
所列的理论值比较。
6．对比和分析测得的两条相对光强分布曲线，归纳单缝衍射图像的分布规律和特点。
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(三)观察细丝、圆孔、矩形孔的衍射图象
以细丝、圆孔、矩形孔代替单缝，观察它们的衍射图像，描述这些图象的特点。
单缝 1：a= 2:a= 3:a=
单丝 4:a= 5:a= 6:a=
小孔 7:Ф= 8:Ф= 9:Ф=
小屏 10:Ф=
11:Ф= 12:Ф=
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图2 光栅、孔、缝板
正交光栅 1：纵横均为50条/㎜ 光栅2：50条/㎜
双 孔：Ф= 3:d= 4:d= 5:d=
矩 孔：6:a= b= 7:9缝a= d=×9
单 缝：8:a= 多缝8:4缝a= d=×4
双 缝：9:a= d= 10:a= d= 11:a= d=
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注意：
1．用