電磁場與微波實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二單縫衍射實(shí)驗(yàn)

1、電磁場與微波測量實(shí)驗(yàn)報告 實(shí)驗(yàn)二 單縫衍射實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆针姶挪ǖ膯慰p衍射時衍射角對衍射波強(qiáng)度的影響二、預(yù)習(xí)內(nèi)容 電磁波單縫衍射現(xiàn)象三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 S426型分光儀四、實(shí)驗(yàn)原理 當(dāng)一平面波入射到一寬度和波長可比擬的狹縫時， a就要發(fā)生衍射的現(xiàn)象。在縫后面出現(xiàn)的衍射波強(qiáng)度并不是均勻的，中央最強(qiáng)，同時也最寬。在中央的兩側(cè)衍射波強(qiáng)度迅速減小，直至出現(xiàn)衍射波強(qiáng)度的最小值，即一級極小，此時衍射角為，其中是波長，a是 圖21 單縫衍射狹縫寬度。兩者取同一長度單位，然后，隨著衍射角增大，衍射波強(qiáng)度又逐漸增大，直至出現(xiàn)一級極大值，角度為：(如圖21所示)五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟如圖22所示，儀器連接時，預(yù)先接需要

2、調(diào)整單縫衍射板的縫寬，當(dāng)該板放到支座上時，應(yīng)使狹縫平面與支座下面的小圓盤上的某一對刻線一致，此刻線應(yīng)與工作平臺上的900刻度的一對線一致。轉(zhuǎn)動小平臺使固定臂的指針在小平臺的1800處，此時小平臺的00就是狹縫平面的法線方向。這時調(diào)整信號電平使表頭指示接近滿度。然后從衍射角00開始，在單縫的兩側(cè)使衍射角每改變10讀取一次表頭讀數(shù)，并記錄下來。圖22 單縫衍射實(shí)驗(yàn)儀器的布置六、實(shí)驗(yàn)報告記錄實(shí)驗(yàn)測得數(shù)據(jù)，畫出單縫衍射強(qiáng)度與衍射角的關(guān)系曲線，根據(jù)微波波長和縫寬算出一級極小和一級極大的衍射角，與實(shí)驗(yàn)曲線上求得的一級極小和極大的衍射角進(jìn)行比較。記錄數(shù)據(jù)表如下情況a=70mm b=32mma=50mm b=

3、32mma=20mm b=32mm角度左側(cè)衍射強(qiáng)度右側(cè)衍射強(qiáng)度 左側(cè)衍射強(qiáng)度右側(cè)衍射強(qiáng)度 左側(cè)衍射強(qiáng)度右側(cè)衍射強(qiáng)度 0909098902020292919880184049493100882850690929088385488482787748401073646650482812605370444440144647708442601645466688488018263466625264201718523054402244268464024221410301026121218260280012222028300061020563221222054344.540414203622113823800

4、21814444040.5018248042114022288044161243012244656424230480026060500.5001860520111722分析如下：（1）a=20mm時的衍射強(qiáng)度與衍射角的關(guān)系圖理論值：一級極小值角度：一級極大值角度：實(shí)驗(yàn)曲線如下圖理論結(jié)果與實(shí)際測量結(jié)果比較a=70mm b=32mm一級極小值一級極大值理論值=27.208 實(shí)際值3046相對誤差10%6.9%（2）a=50mm時的衍射強(qiáng)度與衍射角的關(guān)系圖理論值與實(shí)際值的比較：a=50mm b=32mm一級極小值一級極大值理論值=39.79 實(shí)際值3444相對誤差12%6.9%（1）a=20mm時的衍射強(qiáng)度與衍射角的關(guān)系圖七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)從以上結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)一平面波入射到和波長可比擬的狹縫時，會發(fā)生衍射現(xiàn)象，并且縫后面的衍射波強(qiáng)度并不是均勻的，中央