實驗報告光衍射之歐陽文創(chuàng)編

1、歐陽文創(chuàng)編光的衍射現(xiàn)象研究時間：2021.03.12創(chuàng)作：歐陽文實驗目的：a.觀察單縫衍射現(xiàn)象及其特點；b.測量單縫衍射的光強分布；實驗儀器：導軌、激光電源、激光器、單縫二維調節(jié)架、小孔屏、一維 光強測量裝置、WGZ2型光強分布測試儀實驗原理和方法：光在傳播過程中遇到障礙物時將繞過障礙物，改變光的直線 傳播，稱為光的衍射。當障礙物的大小與光的波長大得不多 時，如狹縫、小孔、小圓屏、毛發(fā)、細針、金屬絲等，就能 觀察到明顯的光的衍射現(xiàn)象，亦即光線偏離直線路程的現(xiàn) 彖。光的衍射分為夫瑯和費衍射與費涅耳衍射，亦稱為遠場 衍射與近場衍射。本實驗只研究夫瑯和費衍射。理想的夫瑯 和費衍射，其入射光朿和衍射光

2、束均是平行光。實驗內容和步驟：實驗主要內容是觀察單縫衍射現(xiàn)彖，測量單縫衍射的光強分 布，并計算出縫寬。實驗中用硅光電池作光強/的測量器件。硅光電池能直接變 為電能，在一定的光照范圍內，光電池的光電流，與光照強歐陽文創(chuàng)編度/成正比。本實驗用的是WJH型數(shù)字式檢流計，以數(shù)字顯 示來檢測光電流。它是采用低漂移運算放大器、模/數(shù)轉換 器和發(fā)光數(shù)碼管將光電流。進行處理，從而將光強/以數(shù)字顯 示出來。a. 按下圖接好實驗儀器，先目測粗調，使各光學元件同軸 等高，要注意將激光器調平；b. 激光器與單縫之間的距離以及單縫與一維光強測量裝置 之間的距離均置為50cm左右，加上本實驗采用的是方向性 很好，發(fā)散角l

3、x1x106的激光作為光源，這樣 可滿足夫瑯和費衍射的遠場條件，從而可省去單縫前后的透 鏡厶和厶2。；C.點亮弘激光器，使激光垂直照射于單縫的刀口上，利 用小孔屏調好光路，須特別注意的是：觀察時不要正對電 源，以免灼傷眼睛。d. 將WJH接上電源開機預熱15min,將量程選擇開關置I 檔，衰減旋鈕置校準為止（順時針旋到底，即靈敏度最 高）。調節(jié)調零旋鈕，使數(shù)據(jù)顯示器顯示“-000（負號閃 爍）。以后在測量過程屮如果數(shù)碼管顯示“999” ,此為超 量程知識，可將量程調高一檔。如果數(shù)字顯示小于190,且 小數(shù)點不在第一位時，可將量程減少一檔，以充分利用儀器 分辨率。e. 將小孔屏置于光強測量裝置Z

4、前，調二維調節(jié)架，選擇歐陽文創(chuàng)編所需的單縫縫寬J觀察小孔屏上的衍射花紋，使它由寬變 窄及由窄變寬重復幾次，一方面觀察在調節(jié)過程屮小孔屏上 的各種現(xiàn)彖和變化規(guī)律，另一方面調節(jié)各元件，使小孔屏上 的衍射圖像清晰、對稱、條紋間距適當，以便測量。這一步 是測量效果是否理想的關鍵。f. 移去小孔屏，調整一維光強測量裝置，使光電探頭中心 與激光朿高度一致，移動方向與激光朿垂直，起始位置適 當。g. 關掉激光電源，記下本底讀數(shù)（即初讀數(shù)）再打開激光 電源，開始測量。為消除空程，減小誤差，應轉動手輪使光 電探頭單方向移動，即沿衍射圖像的展開方向（X軸方 向），從左向右或從右向左，每次移動0.200mm,單向、逐 點記下衍射圖像的位置坐標X和相應的光強。h. 在坐標格子上以橫軸為距離，縱軸為光強，將記錄下來 的數(shù)值（