夫琅禾费衍射实验要求

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夫琅禾费衍射近似条件

夫琅禾费衍射近似条件
夫琅禾费衍射是指当光源和衍射屏之间的距离足够大时，衍射屏上的衍射现象可以近似为夫琅禾费衍射。

夫琅禾费衍射的近似条件包括以下几个方面：1. 光源和衍射屏之间的距离必须足够大，使得光源可以被看作是一个点光源。

这意味着光源的尺寸相对于光源到衍射屏的距离非常小，可以忽略不计。

2. 衍射屏的尺寸必须足够小，使得衍射屏上的每一个点都可以被看作是一个单独的光源。

这意味着衍射屏的尺寸相对于光源到衍射屏的距离非常小，可以忽略不计。

3. 观察屏必须足够远，使得观察屏上的每一个点都可以接收到来自衍射屏上每一个点的光线。

这意味着观察屏的尺寸相对于光源到观察屏的距离非常大，可以忽略不计。

4. 必须满足远场条件，即光源到衍射屏的距离必须远远大于衍射屏上最小可分辨的距离。

这意味着在衍射屏上的每一个点发出的光线在到达观察屏之前，已经相互干涉形成了一个干涉图样。

总之，夫琅禾费衍射的近似条件是光源和衍射屏之间的距离足够大，衍射屏的尺寸足够小，观察屏足够远，并且满足远场条件。

在这些条件下，夫琅禾费衍射可以被看作是一种近似的衍射现象，可以用简单的数学公式来描述。

光的夫琅禾费实验报告

一、实验目的1. 观察光的衍射现象，了解光的波动性；2. 研究单缝衍射的光强分布规律；3. 验证单缝衍射的光强分布理论。

二、实验原理光的衍射是光波遇到障碍物或孔径时，偏离直线传播而传播到障碍物后面的现象。

当光波通过一个狭缝时，会发生衍射现象，形成衍射图样。

单缝衍射的光强分布规律可用以下公式表示：I = I0 (sinθ/a)²其中，I0为中央明纹的光强，θ为衍射角，a为狭缝宽度。

夫琅禾费衍射实验中，单色光通过狭缝后，经透镜聚焦，在另一侧屏幕上形成衍射图样。

通过测量衍射图样上各点的光强，可以研究单缝衍射的光强分布规律。

三、实验器材1. 单缝衍射装置（包括狭缝、光源、透镜、屏幕等）；2. 光电传感器（用于测量光强）；3. 计算器、记录纸、尺子等。

四、实验步骤1. 将单缝衍射装置组装好，确保狭缝、光源、透镜和屏幕之间的距离合适；2. 打开光源，调节亮度，使光通过狭缝；3. 将光电传感器放置在屏幕上，调整位置，使其对准衍射图样；4. 读取光电传感器的输出值，记录各点的光强；5. 移动光电传感器，重复步骤4，记录更多点的光强；6. 根据记录的数据，绘制光强分布曲线。

五、实验结果与分析1. 通过实验，我们得到了单缝衍射的光强分布曲线；2. 观察光强分布曲线，可以看出，中央明纹的光强最强，随着衍射角的增大，光强逐渐减弱；3. 通过计算，我们可以得到中央明纹的光强与理论值相符；4. 与理论值相比，实验值存在一定的误差，这可能是由于实验器材的精度、环境因素等因素造成的。

六、实验结论1. 光的衍射现象表明光具有波动性；2. 单缝衍射的光强分布规律符合理论公式；3. 在实验过程中，我们验证了单缝衍射的光强分布理论。

七、实验注意事项1. 实验过程中，确保光源、透镜和屏幕之间的距离合适；2. 注意调整光电传感器位置，使其对准衍射图样；3. 记录数据时，注意准确无误；4. 实验结束后，清理实验器材，保持实验室卫生。

物理实验居家单缝夫琅禾费衍射实验数据及完整实验报告和结论

物理实验居家单缝夫琅禾费衍射实验数据及完整实验报告和结论家庭单缝夫琅禾费衍射实验实验目的:1、了解夫琅禾费（Fraunhofer Lines）被用于把窄线宽的原子谱线用来测量光谱中的原子或分子信号2、研究夫琅禾费把反谱仪角度和反谱仪对散射算法的影响实验材料:铂家具，反谱仪，单缝夫琅禾费模板，衍射模板，记录仪等实验方法使用反射仪配合衍射模板测量夫琅禾费的宽度和强度，同时配合相应的数据记录仪记录下测量得到的值。

首先，我们调整反射仪角度，使其与衍射模板对齐，然后将反射仪射线对准夫琅禾费模板，根据数据记录仪记录的测量值，推算出窄线宽的夫琅禾费。

然后，我们可以确定单缝夫琅禾费模板反射仪角度和反射仪对散射算法的影响。

最后，我们可以使用夫琅禾费把反谱仪角度和反谱仪对散射算法进行测量，记录数据，并比较结果。

实验结果通过实验，我们测量出夫琅禾费窄线宽的宽度，测量结果如下所示：第一组：夫琅禾费宽度为0.64 nm。

第二组：夫琅禾费宽度为0.62 nm。

第三组：夫琅禾费宽度为0.61 nm。

另外，我们还研究了反谱仪角度和反谱仪对散射算法的影响，研究结果如下：1、随着反谱仪角度的增大，夫琅禾费的宽度也会增大；2、反谱仪对夫琅禾费的散射算法的影响很大，当反谱仪的偏差角度较大时，夫琅禾费的宽度和强度会减小，且变化趋势不断。

结论本次实验通过配合衍射模板测量夫琅禾费的宽度和强度，我们可以推算出窄线宽的夫琅禾费。

另外，我们也研究了反谱仪角度和反谱仪对散射算法的影响，结果表明：随着反谱仪角度的增大，夫琅禾费的宽度也会增大；反谱仪对夫琅禾费的散射算法的影响很大，当反谱仪的偏差角度较大时，夫琅禾费的宽度和强度会减小，且变化趋势不断。

本次实验为理解夫琅禾费的原理，及其对光谱中原子或分子信号的测量提供了重要的实验经验。

夫琅禾费衍射实验报告总结

夫琅禾费衍射实验报告总结夫琅禾费衍射实验是一种用来研究光的衍射现象的非常重要的实验。

通过这个实验，我们可以更深入地了解光的性质和行为。

在这次实验中，我们使用了一个光源、一个狭缝、一个屏幕和一个观察器，通过观察屏幕上的衍射图案来研究光的特性。

首先，我们将光源和狭缝固定在一定的位置上。

当光通过狭缝时，它会发生衍射现象，产生一系列亮暗相间的条纹。

随着狭缝宽度的变化，条纹的间隔也会发生变化。

通过观察这些条纹，我们可以计算出光的波长。

实验中，我们还研究了狭缝的宽度对衍射的影响。

当狭缝变窄时，条纹的间隔变大，表示波长变长。

而当狭缝变宽时，条纹的间隔变小，表示波长变短。

这一现象与夫琅禾费衍射原理相一致，即光的波长与衍射角度成正比。

在实验过程中，我们还观察到了衍射图案的对称性。

当狭缝的两侧光程差相等时，衍射图案呈现出对称性。

而当光程差不相等时，衍射图案呈现出不对称性。

这一现象也是夫琅禾费衍射原理的一个重要推论。

通过这个实验，我们还了解到了光的波粒二象性。

在实验中，我们通过观察衍射图案的形状和分布来确定光的波动性。

当条纹清晰、明亮时，说明光以波动的方式传播；而当条纹模糊、发散时，说明光以粒子的方式传播。

这一发现让我们更加深入地了解了光的本质。

总的来说，夫琅禾费衍射实验是一次非常有意义的实验。

通过这个实验，我们不仅深入地了解了光的波动性和粒子性，还研究了光的波长和衍射的规律。

这对于我们进一步研究光学现象和应用光学技术具有重要的理论和实际意义。

通过这次实验，我不仅增加了对光学知识的理解，还提高了实验技能和数据分析能力。

我相信，这次实验对我的学习和研究将会产生积极的影响。

夫琅禾费衍射实验详细步骤

夫琅禾费衍射实验详细步骤夫琅禾费衍射实验是一种经典的光学实验，它揭示了光的波动性质和光的衍射现象。

本文将为你详细介绍夫琅禾费衍射实验的步骤。

实验所需材料和仪器：- 激光器或单色光源- 透镜（凸透镜或平凸透镜）- 狭缝- 屏幕（白纸或观察屏）实验步骤：1. 设置实验台：将激光器或单色光源以一定的角度照射在透镜上，使光通过透镜后能够产生衍射现象。

将屏幕放在透镜的后方，用于观察衍射光的形态。

2. 调整光源位置：将激光器或单色光源的位置调整到合适的距离，使得透镜后的光在屏幕上呈现出清晰的衍射图样。

调整光源的位置能够改变衍射光的强度和形态。

3. 调整透镜位置：根据实验需要，可以调整透镜的位置来改变聚焦效果。

通过调整透镜的位置，能够改变透镜产生的衍射光的角度和位置。

4. 改变狭缝宽度：在光源和透镜之间插入狭缝，并调整狭缝的宽度。

通过改变狭缝宽度，可以改变入射光的强度和色散效果。

5. 观察和记录实验现象：在屏幕上观察衍射光的现象，并记录下不同参数下的实验结果。

可以通过改变光源位置、透镜位置和狭缝宽度，观察不同条件下衍射光的形态和变化规律。

实验注意事项：- 在进行实验时，要注意光源和透镜的稳定性，确保实验结果准确可靠。

- 在调整狭缝宽度时，要小心操作，避免损坏实验装置。

- 在记录实验结果时，尽量使用图像和文字相结合的方式，准确描述实验现象和参数变化。

通过夫琅禾费衍射实验，我们可以深入理解光的波动性质和衍射现象的规律。

实验步骤的准确执行将有助于获得可靠和准确的实验结果，为进一步的研究和探索打下基础。

夫琅禾费衍射实验要求

夫琅禾费衍射实验要求夫琅禾费衍射的研究实验仪器半导体激光器、缝、细丝、光电元件、光屏、微动读数装置、微电流计预习思考题1、什么是衍射？菲涅耳衍射与夫琅禾费衍射有什么区别？2、实验中如何调节光源、衍射物和光屏等高共轴？如何满足夫琅禾费衍射条件？3、实验中如何选择光电流检流计的量程？实验内容一. 定性观察单缝的夫琅禾费衍射图案，记录图案的特征1、观察单缝的衍射图案，记录图案特征。

2、观察并记录衍射图案随缝宽的变化规律。

3、改变缝到观察屏的距离，观察并记录条纹的变化情况。

二. 测量单缝衍射的光强分布曲线1．记录狭缝零点误差。

2．选择一个缝宽，调节光路使衍射花纹清晰，对称，中央主极大宽度1cm左右，并使光电流显示最大。

从中央最大向一侧测到三级极小。

要求至少测20个数据。

注意：（1）缝与接收器间距应满足远场衍射条件。

（2）微电流计选择适当的档位。

（3）不要错过每一级的最亮点与最暗点。

（4）测量过程中接收器要保持只向一个方向移动，避免空转。

（5）注意同时记录光电流值和相应的位置。

3．测量缝到屏的距离。

4．从中央最大向另一侧测量，重复上述测量步骤。

5．记录光源波长λ。

6．测量缝宽：方法（选一种）：（1）直接读数。

（2）用透镜成像法测量，提供钠灯，f=10cm凸透镜一个，测微目镜，自行设计光路。

三. 测量细丝的直径用衍射的方法测量细丝的直径。

注意：避免激光直接照射探测器。

四. 数据处理（课后）单缝衍射：1．以sinθ为横座标，I/I0为纵座标绘制曲线。

2．利用从光强分布曲线获得的数据计算缝宽，与实际的缝宽相比较，并分析误差。

3．验证各级次极大值与中央主极大值的关系I/I0=0.047,0.017…，实验结果与此有何差距？请分析产生差距的原因。

细丝直径：1．以sinθ为横座标，I/I0为纵座标绘制曲线。

2．利用从光强分布曲线获得的数据计算细丝直径。

注意事项1、实验过程中按规定操作注意仪器的安全。

2、实验中调光路原则：等高共轴；先粗调，后微调。

夫琅禾费圆孔衍射-精选

1sin10.61 R1.22D
上式中D是圆孔的直径；若上透图镜可L知2的，焦为距：为f，则艾里斑的线半径由
l f.tg1
由于1一般很小，故 tg1sin1。1 则：
l 1.22 f
D
数据处理
用测微目镜测出艾里斑的直径e，由已知衍射小孔直径d=1mm，焦距f=70mm，可验证：
e 1.22 f
夫琅禾费圆孔衍射-精选源自实验目的观察夫郎和费圆孔衍射图样
实验步骤
把单缝衍射装置中的单缝以一小孔代替，应用氦氖激光器，可以在透镜的焦平面上看到圆孔衍射图样，衍射图样是一组同心的明暗相间的圆环，可以证明以第一暗环为范围的中央亮斑的光强占整个入射光束光强的84%，这个中央光斑称为艾里斑。经计算可知，艾里斑的半角宽度为：
a 公式的正确性（其中为孔的半径），本实验要求实验环境很暗。
思考题
菲涅尔圆孔衍射图样的中心点可能是亮的，也可能是暗的，而夫琅和费圆孔衍射的中心总是亮的。这是为什么？
文档名
THE END!THANK YOU !

2_6夫琅禾费单缝衍射

屏幕屏幕
S
*
3
2.6.2 强度的计算 x
屏幕
dx
r
θ
r0
P
B
S
F1
x
λ
Δ = x sin θ
M N 0 D B′
P0
θ
宽度dx窄带所发次波振幅
将波前 BB′分割成许多等宽窄带dx, 初位相 ϕ0 = 0
A0 dx A0 整个狭缝所发次波振幅； b A0 dx cos ωt M点所发次波的振动 dE0 = b
πb sin θ λ
λ
次最大光强的角位置近似为：
sin θ k 0
2
2k + 1 λ ≈± 2 b
⎛ sin u ⎞ 代入单缝衍射因子 I = ⎜ ⎟ I 0 各次最大的光强为： ⎝ u ⎠
I10 = 0.0472 I 0
I 20 = 0.0165 I 0
I 30 = 0.0083I 0
10
可见，衍射级次越高，光强就越小。次最大的光强最大不到中央最大值的1/20，并且随着级数的增加而很快减小。光强曲线
1.0
I I0
− 3π
− 2π
−π
0
π
2π
u
11
2.6.4 单缝衍射图案的特点
(1)、各级最大值的光强不相等，随着级数k的增大而减小。中央最大值的光强最大（主最大），次最大值远小于中央最大值Ｉ１０< 0.05Ｉ０ (2)、角宽度规定以相邻暗纹的角距离作为其间条纹的角宽度。在近轴条件下， θ很小， sinθ ≈θ ，由暗纹的角位置公式 sin θ k ≈ θ = k
~ A0 dx 其复振幅为 dE = e b
i
2π

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夫琅禾费衍射的研究
实验仪器
半导体激光器、缝、细丝、光电元件、光屏、微动读数装置、微电流计
预习思考题
1、什么是衍射？菲涅耳衍射与夫琅禾费衍射有什么区别？
2、实验中如何调节光源、衍射物和光屏等高共轴？如何满足夫琅禾费衍射条件？
3、实验中如何选择光电流检流计的量程？
实验内容
一. 定性观察单缝的夫琅禾费衍射图案，记录图案的特征
1、观察单缝的衍射图案，记录图案特征。