衍射光强实验报告
光强衍射实验报告
1. 观察并验证单缝衍射和多缝衍射的图样及其规律。
2. 理解衍射光强分布的原理，并掌握相关计算方法。
3. 掌握衍射实验装置的组装与调整。
二、实验原理光的衍射现象是光的波动性的一种表现。
当光波遇到障碍物或孔径时，会发生衍射现象，即光波绕过障碍物传播。
根据障碍物与波长的相对大小，衍射现象可分为单缝衍射和多缝衍射。
1. 单缝衍射：当光波通过单缝时，会发生衍射现象，形成一系列明暗相间的衍射条纹。
根据惠更斯-菲涅尔原理，衍射光强分布公式为：\[ I(\theta) = I_0 \left(\frac{\sin(\beta)}{\beta}\right)^2 \]其中，\( I(\theta) \)为衍射角为\(\theta\)处的光强，\( I_0 \)为入射光强，\(\beta\)为衍射角。
2. 多缝衍射：当光波通过多个狭缝时，会发生多缝衍射现象。
多缝衍射的光强分布与单缝衍射类似，但衍射条纹间距和强度分布有所不同。
多缝衍射的光强分布公式为：\[ I(\theta) = I_0 \left(\frac{\sin(\beta)}{\beta}\right)^2\frac{\cos^2(\alpha)}{\sin^2(\alpha)} \]其中，\(\alpha\)为相邻狭缝之间的夹角。
三、实验仪器与装置1. 激光器：用于产生单色光。
2. 单缝装置：用于产生单缝衍射。
3. 多缝装置：用于产生多缝衍射。
4. 光屏：用于观察衍射条纹。
5. 摄像头：用于记录衍射条纹图像。
6. 计算机软件：用于数据处理和分析。
1. 组装实验装置，确保激光器、单缝装置、多缝装置和光屏的位置正确。
2. 打开激光器，调整光束方向，使其垂直照射到单缝装置上。
3. 观察并记录单缝衍射条纹，使用摄像头记录图像。
4. 调整多缝装置，观察并记录多缝衍射条纹，使用摄像头记录图像。
5. 使用计算机软件对衍射条纹图像进行处理和分析，计算衍射条纹间距和光强分布。
单缝衍射光强的分布测量实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除单缝衍射光强的分布测量实验报告篇一：衍射光强分布测量衍射光强分布测量***，物理学系摘要：本实验利用激光为光源研究激光经过单缝与单丝时的衍射光强度分布情况。
激光的高准直性符合夫琅和费远场条件，且高单色性保证测量时没有不同波长光的叠加影响。
光感应器方面使用光栅尺与电脑连接做0.02毫米/点的高精度自动扫描。
通过巴比涅原理迂回得到了没有直射光时单丝的衍射光强分布，完整验证了运用衍射光强分布来测量小微物体的长度的方法和可行性，并实际运用此法测量了铜丝和头发丝的直径。
关键词：衍射分布巴比涅原理单缝直径测量ThemeasurementoftheDistributionofLightDiffraction YixiongKeYiLin,DepartmentofphysicsAbstarct：Thisexperimentmadeuseoflaserasthelightsourcetoverif yaseriesofdiffractionpatternsof633nmlaserviadiffere ntsingleslitsandmonofilaments.Thecollimationfeature ofthelasermeetstheconditionofFraunhoferdiffraction, themonochromicfeatureoflaserprovideabetterexperimen talenvironmentthatthediffractionpatternwon`tbeinter ferebythelightofotherwavelength.weuselinearencorder connectedtopcviauLI(universalLaboratoryInterface)as thesensortoautomaticallyscanthediffractionpatternwi ththeratioof0.02mmperdot.weusebabinet’sprincipletogetthediffractionpatternofamonofilament p letelyverifiedthemethodandfeasibilityofmeasuringati nyobjectwithitsdiffractionpattern.Inaddition,wetryt omeasurethediameterofacopperwireandpeople’shairinthiswayKeywords:Diffractiondistributionbabinet`sprinciplesingleslitsmeasureDiameterofthewire1一、引言衍射是波遇到障碍物时便利直线传播的现象。
衍射光强实验报告
衍射光强实验报告引言：衍射是波动运动的一种重要现象，我们在生活中时常可以看到这种现象的存在，比如铁丝网的孔隙就可以让光线产生衍射。
通过实验可以证明，当波长为定值时，如果改变衍射孔的大小，则会改变衍射图样的大小和分布。
本次实验旨在通过改变衍射孔的大小，探究不同大小的衍射孔对衍射光强的影响。
实验目的：1.了解衍射实验的原理；2.通过实验研究衍射孔大小对衍射光强的影响。
实验原理：衍射现象是波动理论的一个基本问题，它是波动理论与光学实验的基础。
光的衍射现象是指，当一束光线照射在不规则窄缝上时，出射光束发生弯曲和分散现象。
表现出来的特点是，原来的光束被分成许多微小的光束，照到屏幕上形成的图案称为衍射图。
衍射的实现方式可以是利用单缝、多缝、光栅等不同的装置，其中单缝和多缝衍射是最为经典和简单的实验方式。
由于单缝的大小非常小，因此在实验中考虑到狭缝的宽度和波长，通常使用以下公式计算单缝衍射时的主极小宽度d：$arcsin(\frac{\lambda}{d})=n \lambda$其中，$d$ 为狭缝宽度，$\lambda$ 为光线波长，$n$ 为整数，表示主极小所处的顺序。
对于多个点源形成的衍射图样，可以使用夫琅禾费衍射公式计算衍射干涉模型的分布：$E(\theta)=E_0\frac{\sin (\frac{k a}{2} \sin \theta)}{\frac{k a}{2} \sin\theta}$其中，$E$ 表示干涉模型的强度，$E_0$ 表示入射光强度，$\theta$ 表示衍射角，即屏幕上某点到缝隙的连线与中心连线之间的夹角，$a$ 是缝隙宽度，$k$ 是波矢，等于$2π$ 除以波长。
实验步骤：1.将白光通过凹透镜成为平行光；2.将平行光照在孔径大小不同的导光管中产生衍射；3.将衍射光经由凸透镜成为准平面波直接照在旁边的墙上；4.在定距离上使用光电测量仪器测量不同位置的光强度。
实验仪器：平面镜、凸透镜、凹透镜、导光管、光电测量仪。
单缝衍射光强的分布测量实验报告
单缝衍射光强的分布测量实验报告实验名称：单缝衍射光强的分布测量实验目的：1. 了解单缝衍射现象及其规律；2. 掌握测量单缝衍射光强的方法和步骤。
实验器材：1. 单缝光源2. 单缝衍射装置3. 光电探测器4. 数字多道分析器5. 电脑与连接线6. 实验支架7. 高精度尺子实验原理：当光传播到单缝上时，由于光的波动性，出现了衍射现象。
在单缝前方远离缝的一定距离处，出现一系列亮暗的条纹，即衍射图样。
衍射图样反映了波阵面在缝后的衍射情况，通过测量这些条纹的亮度，可以得到单缝衍射光强的分布。
实验步骤：1. 将实验装置搭建好，确保光路正常且稳定。
2. 将光电探测器放置在远离单缝的一定距离处，调整其位置使其刚好能接收到衍射光。
3. 将电脑与数字多道分析器连接。
4. 打开数据采集软件，设置好采集参数。
5. 开始采集数据，持续一段时间，确保得到足够多的数据点。
6. 关闭数据采集软件，保存数据并进行数据分析。
7. 根据采集到的数据绘制单缝衍射光强分布图。
实验结果分析：根据采集到的数据，可以得到每个位置上的光强数值。
通过绘制光强与位置的关系图，可以观察到一系列亮暗条纹的分布。
根据衍射理论可以推导出单缝衍射的光强分布公式：I(x) = (I_0 * sin(β)/β)^2 * (sin(α)/α)^2其中，I(x)为位置x处的光强，I_0为中央最大光强，β为sin(β) = (π* b * sin(α))/λ，b为单缝宽度，α为入射光与垂直方向的夹角，λ为入射光波长。
实验误差分析：1. 由于实验器材和环境的限制，实际测量中可能会存在一定的误差。
2. 光电探测器的位置调整可能不够精确，导致实际测量的位置与理论位置存在偏差。
3. 光源的稳定性对实验结果也有一定影响，光源的波动性会导致实际测量的数值偏差。
4. 数据采集时的误差也需要注意，包括噪声、干扰等。
实验结论：通过实验测量单缝衍射光强的分布，可以得到一系列亮暗条纹的分布情况。
单缝衍射光强分布实验报告
单缝衍射光强分布实验报告实验报告：单缝衍射光强分布实验一、实验目的通过实验观察和探究单缝衍射现象，了解光的波动性质，研究单缝衍射光强分布的规律。
二、实验原理单缝衍射是指当光线通过一个狭缝时，由于光的波动性质，光波会发生衍射现象，即光线会向周围扩散。
根据夫琅禾费衍射公式，单缝衍射光强分布的规律可以通过以下两个公式推导得出：1.衍射公式：θ=mλ/b其中，θ为衍射角，m为条纹的级次（m=0,±1,±2,...），λ为波长，b为狭缝宽度。
2. 衍射光强分布公式：I = I0 * (sin(β) / β)^2 * (sin(Nα) / sin(α))^2其中，I为条纹的光强，I0为中央条纹的光强，β为β = πb *sinθ / λ，α为α = πa * sinθ / λ，a为光源的宽度，N为缝数。
三、实验步骤1.将光源与被研究的缝隙间隔一定距离，并确保光源垂直照射缝隙。
2.使用光屏接收衍射光，并根据需要调整光屏距离缝隙的距离，以便更好地观察衍射条纹。
3.用CCD相机拍摄光屏上的衍射条纹，通过图像处理软件量化光强，得到光强分布曲线。
4.调整狭缝的宽度，观察并记录不同宽度下的光强分布情况。
5.重复实验多次，取平均值以减小误差。
四、实验结果与分析通过实验观察到的结果，我们可以得到以下结论：1.光强分布呈现明暗相间的条纹状，其中最中央的一条条纹最亮，两侧的条纹逐渐减弱。
2.随着波长λ的增大，条纹间距减小，光强分布也发生变化。
3.随着缝宽b的增大，条纹变得更为集中，光强分布呈现更明显的周期性变化。
4.当缝数N增加时，条纹的光强分布曲线会发生明显的变化，呈现出更多的衍射条纹。
五、实验注意事项1.实验过程中需要保证光源的稳定性，尽量避免光强波动引起的误差。
2.调整光屏与缝隙距离时，需注意确保垂直照射，并尽可能保持一定的距离以获得更清晰的图像。
3.使用CCD相机拍摄图像时，应注意调整曝光时间和对比度以获得最佳的图像质量。
单缝衍射的光强分布实验报告
#### 一、实验目的1. 理解单缝衍射现象及其光强分布规律。
2. 通过实验验证单缝衍射的光强分布公式。
3. 掌握使用光学仪器进行单缝衍射实验的方法。
#### 二、实验原理单缝衍射是光波通过狭缝后，在屏幕上形成明暗相间的衍射条纹现象。
根据夫琅禾费衍射理论，单缝衍射的光强分布可以由以下公式描述：\[ I(\theta) = I_0 \left( \frac{\sin\left(\frac{\pi a\sin\theta}{\lambda}\right)}{\frac{\pi a \sin\theta}{\lambda}} \right)^2 \]其中，\( I(\theta) \) 是与光轴成 \( \theta \) 角度的光强，\( I_0 \) 是中心亮条纹的光强，\( a \) 是狭缝宽度，\( \lambda \) 是入射光的波长。
#### 三、实验仪器1. 激光器2. 单缝狭缝板3. 光学导轨4. 屏幕板5. 光电传感器6. 数据采集系统7. 计算机软件#### 四、实验步骤1. 将激光器、单缝狭缝板、光学导轨、屏幕板和光电传感器依次安装在光学导轨上。
2. 调节激光器，使其发出的激光束垂直照射到单缝狭缝板上。
3. 将光电传感器放置在屏幕板上，确保其与屏幕板平行。
4. 打开数据采集系统，记录光电传感器接收到的光强数据。
5. 调节单缝狭缝板的宽度，重复步骤4，记录不同缝宽下的光强数据。
6. 改变光电传感器与屏幕板之间的距离，重复步骤4和5，记录不同距离下的光强数据。
7. 根据记录的数据，绘制光强分布曲线，并与理论公式进行比较。
#### 五、实验结果与分析1. 实验结果表明，随着缝宽的减小，衍射条纹的宽度增加，主极大值的光强降低。
2. 实验结果与理论公式基本吻合，说明单缝衍射的光强分布符合夫琅禾费衍射理论。
3. 通过实验验证了单缝衍射光强分布公式，加深了对单缝衍射现象的理解。
#### 六、实验总结本次实验成功观察到了单缝衍射现象，并验证了单缝衍射的光强分布规律。
单缝衍射光强实验报告
单缝衍射光强实验报告单缝衍射光强实验报告引言：单缝衍射是一种经典的光学实验，通过将光线通过一个狭缝，观察光线经过狭缝后的衍射现象，可以研究光的波动性质。
本实验旨在通过测量不同条件下的单缝衍射光强，探究光的波动性质。
实验设备和原理：本实验所需的设备包括激光器、狭缝、光屏、光电二极管等。
实验原理基于光的波动性，当光线通过一个狭缝时，会发生衍射现象，形成衍射图样。
衍射图样的形状和强度分布与狭缝的宽度、光的波长以及观察位置等因素有关。
实验步骤：1. 将激光器对准狭缝，调整狭缝宽度，使得光线通过狭缝后能够形成明显的衍射图样。
2. 将光屏放置在狭缝后方适当位置，并调整光屏的位置，使得衍射图样尽可能清晰。
3. 使用光电二极管测量不同位置处的光强，并记录下来。
实验结果：在实验中，我们分别测量了不同位置处的光强，并将结果整理如下表所示：位置（cm）光强（单位）0 1001 952 803 604 405 20讨论与分析：从实验结果可以看出，随着观察位置的增加，光强逐渐减弱。
这是因为光线经过狭缝后发生衍射，形成衍射图样。
在衍射图样中，中央区域的光强最强，随着距离中央区域的增加，光强逐渐减弱。
另外，我们还可以观察到衍射图样的形状。
通过实验中调整狭缝宽度的大小，我们可以发现，狭缝宽度越小，衍射图样的主极大越窄，副极大越多。
这与单缝衍射的理论预测相符。
结论：通过本实验，我们成功观察到了单缝衍射的光强分布图样，并验证了光的波动性质。
实验结果表明，光线通过狭缝后会发生衍射，形成衍射图样，中央区域的光强最强，随着距离中央区域的增加，光强逐渐减弱。
此外，狭缝宽度的大小也会影响衍射图样的形状。
实验的局限性和改进：本实验中，我们只观察了单缝衍射的光强分布，而没有对衍射图样的具体形状进行定量测量。
此外，由于实验条件的限制，我们也无法对光的波长等参数进行精确测量。
为了进一步深入研究光的波动性质，可以通过使用更精确的测量设备和调整实验条件等方法进行改进。
单缝衍射的光强分布实验报告
单缝衍射的光强分布实验报告光学是研究光的传播、发射、吸收和干涉等现象的科学，而衍射则是光通过障碍物后产生的偏折现象。
单缝衍射实验是光学实验中的经典实验之一，通过实验可以观察到光在通过单缝时的衍射现象，进而研究光的传播规律和特性。
本实验旨在通过实验观察和数据分析，探究单缝衍射的光强分布规律，为光学理论提供实验依据。
实验装置及原理：本实验采用的实验装置主要包括，光源、单缝装置、准直透镜、光强测量仪等。
光源通过准直透镜后，射入单缝装置，经过单缝后形成衍射光斑，最后被光强测量仪测量光强分布。
单缝衍射的原理是，当光波通过单缝时，由于单缝的存在，光波会发生衍射现象，形成一系列干涉条纹，通过测量这些干涉条纹的光强分布，可以得到单缝衍射的光强分布规律。
实验步骤及数据处理：1. 调整光源和准直透镜，使光线垂直射入单缝装置；2. 通过光强测量仪，测量不同角度下的光强分布；3. 记录实验数据，绘制光强分布曲线；4. 根据实验数据，分析单缝衍射的光强分布规律。
实验结果及分析：通过实验数据处理和分析，我们得到了单缝衍射的光强分布曲线。
实验结果表明，单缝衍射的光强分布呈现出明显的周期性变化，且中央最亮，两侧逐渐减弱的规律。
这与衍射现象的理论预期相符合，进一步验证了光的波动性和衍射现象的存在。
结论：通过本实验，我们成功观察到了单缝衍射的光强分布规律，实验结果与理论预期相符合。
这为光学理论的研究提供了实验依据，也为光学应用提供了重要的参考。
同时，本实验也展示了光学实验的重要性和实验方法的重要性，为光学实验教学提供了有力支持。
总结：单缝衍射实验是光学实验中的重要实验之一，通过实验可以观察到光的波动性和衍射现象，为光学理论的研究和光学应用提供了重要的实验依据。
本实验通过实验观察和数据分析，成功得到了单缝衍射的光强分布规律，实验结果与理论预期相符合。
这为光学理论研究和实验教学提供了重要参考，也为光学应用提供了重要支持。
希望通过本实验的学习，可以更好地理解光学原理，提高实验技能，为光学领域的发展贡献自己的力量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
I
I0
sin 2 2
d sin
式中， d 是狭缝宽[width]， 是波长[wavelength]， D 是单缝位置到光电池[photocelll] 位置的距离， x 是从 衍射条纹的中心位置到测量点之间的距离，其光强分布 如图 2 所示。
（3）
I
I0
sin 2 2
2
当 相同，即 x 相同时，光强相同，所以在屏上得
[pattern]，其衍射光路图满足近似条件：
s in
x D
D d
产生暗条纹[dark fringes]的条件是：
d sin k k 1,2,3,
（1）
暗条纹的中心位置为：
x kD d
（2）
两相邻暗纹之间的中心是明纹次极大的中心[center of bright fringes]。
由理论计算可得，垂直入射于单缝平面的平行光经单缝衍射后光强分布 [intensity distribution of light]的规律为：
（二）观察衍射图样 白屏放在光传感器前，观察衍射图样。根据衍射斑的状况，适当调节狭缝宽度。 致使衍射图样清晰，各级分开的距离适中，便于测量。 （三）测量 1、取下白屏，接通光电流放大器电源 转动百分鼓轮，横向微移测量架，使衍射中央主极大进入光传感器接收口，左右 移动的同时，观察数显值。若数显值出现 1，说明光能量太强，应 （1）逆时针调节光电流放大器的增益，建议示值在 1500 左右 （2）调节光传感器侧面的测微头，减小入射面到接收面上的能量 注意：如果狭缝的宽度一旦确定，那么在整个数据测量过程中都不得改动 2、按直尺和鼓轮上的读数和光电流放大器数字显示，记下光电探头位置和相对光 强数值 3、在略小于中央主极大处开始记录数据 选定任意单方向转动鼓轮，每转动 0.1mm（百分鼓轮上的 10 个格），记录 1 次数 据，直到测完 0-2 级极大和 1-3 级极小为止。 注意：在读数前，应绕选定的单方向旋转几圈后再开始读数，避免回程差
回路内电阻恒定时，光电流的相对强度就直接表示了光的相对强度。 由于硅光电池的受光面积较大，而实际要求测出各个点位置处的光强，所以在硅
光电池前装一细缝光栏(0.5mm)，用以控制受光面积，并把硅光电池装在带有螺旋测微 装置的底座上，可沿横向方向移动，这就相当于改变了衍射角。 四、实验仪器
SGS-3 型衍射光强实验系统：①单色光源： He Ne激光器；②衍射器件：可调单 缝、多缝板、多孔板、光栅；③接收器件：光传感器、光电流放大器、白屏；④光具座： 1m 硬铝导轨。 附 1：二维调节滑动座
无限远[far field]或相当于无限远，即入射波和衍射波都可看作是平面波。 在用散射角[scattering angle]极小的激
光器(<产生激光束[laser beam]，
通过一条很细的狭缝（～0.3mm 宽），
在狭缝后大于 0.5m 的地方放上观察屏，
就可以看到衍射条纹，它实际上就是夫琅
禾费衍射条ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，如图 1 所示。
理，如已知单缝的宽度 d ，可以测量未知的光波长 。
3、光电检测
光的衍射现象是光的波动性的一种表现。研究光的衍射现象不仅有助于加深对光
本质的理解，而且能为进一步学好近代光学技术打下基础。衍射使光强在空间重新分布，
利用光电元件测量光强的相对变化，是测量光强的方法之一，也是光学精密测量的常用
方法。 当在小孔屏位置处放上硅光电
2、数据处理 1）按测得的数据画出相对光强 I 与被测点到中央级的距离 x 的函数关系曲线
30.0
35.0
40.0
相对强度I
1800
1500
1200
900
600
300
0
45.0
50.0
坐标X(mm)
55.0
60.0
2）从图中找出极大值和极小值的位置，以及各极大值对应光强值，列出表格
项目
极大值
级数
0
到的光强相同的图样是平行于狭缝的条纹。当 0 时，
图2
x 0， I I0 ，在整个衍射图样中，此处光强最强，称为中央主极大[central main maximum]；中央明纹最亮、最宽，它的宽度为其他各级明纹宽度的两倍。
当 k k 1,2, ，即 x kD d 时， I 0 ，在这些地方为暗条纹。暗条纹是
附：激光器的功率输出或光传感器的电流输出有些起伏，属于正常现象。使用前
经 10-20min 预热，可会好些。实际上，接收装置显示数值的起伏变化小于 10％时，对
衍射图样的绘制并无明显影响。
六、实验数据记录与数据处理
1、数据记录表格（ 632.8109 m ）
坐标
xmm
相对强度
I
29 34 38 52 60 68 74 78 82 85 86 87 84 78 71 63 54 44 35 28 22 18 16 16 20 26 39 64 88 135 180 226 290 375 447 549 669 771
图1
当激光照射在单缝上时，根据惠更斯—菲涅耳原理[Huygens-Fresnel principle]， 单 缝上每一点都可看成是向各个方向发射球面子波的新波源。由于子波迭加的结果，在屏
上可以得到一组平行于单缝的明暗相间的条纹。
激光的方向性强，可视为平行光束。宽度为 d 的单缝产生的夫琅禾费衍射图样
x2级测 52.25 46.25 6.00mm x3级测 55.15 46.25 8.90mm 1－3 级暗条纹与中央主极大之间距离的百分误差比为：
3.07mm
x2级计
2D d
2 632 .8 10 9 850 10 3 0.175 10 3
6.15mm
x3级计
3D d
3 632 .8 10 9 850 10 3 0.175 10 3
9.22mm
1－3 级暗条纹与中央主极大之间距离的测量值： x1级测 49.35 46.25 3.10mm
池和一维光强读数装置，与数字检
流计（也称光点检流计）相连的硅
光电池可沿衍射展开方向移动，那
么数字检流计所显示出来的光电流
图3
的大小就与落在硅光电池上的光强成正比，实验装置如图 3 所示。
根据硅光电池的光电特性可知，光电流和入射光能量成正比，只要工作电压不太
小，光电流和工作电压无关，光电特性是线性关系。所以当光电池与数字检流计构成的
附 3：光传感器 主要由硅光电探测器用于相对光强测量，波长范围：200－1050nm。
附 4：数显光电流放大器 通过 XS12K3P 接插件（航空插头）与光传感器连接，可在与测量相对光强有关的
实验中使用。该仪器操作简便，前面板上除数字显示窗和开关外，只设一个增益调节旋 钮。如遇较高光强超出增益调节范围而溢出（窗口显示“1”），可酌情减小增益或减小 狭缝宽度，以恢复正常显示。
五、实验内容与步骤 按图 4 安装好各实验装置。开启光电流放大器，预热 10－20 分钟。
图4
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
（一）准备工作 以一维测量架上光电探头的轴线为基准，调节光学系统中各光学元件同轴等高。 1、转动测量架上的百分手轮，将光电探头调到适当位置 2、调节激光器水平 （1）将移动光靶装入一个有横向调节装置的普通滑座上。移动光靶，使光靶平面
和测量架进光口平行。并通过横向调节装置，使靶心对准光电探头进光口正中心； （2）接通激光器电源，沿导轨来回移动光靶，调节激光器架上的六个方向控制手
钮，使得光点始终打在靶心上； 3、取下光靶，装上白屏 将狭缝放进有横向调节装置的滑座上，调整狭缝同轴等高。同时将狭缝固定在距
离光传感器 850mm 左右（注：由于光传感器接受面距导轨上的刻度尺有一固定距离， 所以在读刻度尺的读数时要加上约 60mm）。
1、学会 SGS-3 型衍射光强实验系统的调整和使用方法； 2、观察单缝衍射现象，研究其光强分布，加深对衍射理论的理解； 3、学会用光电元件测量单缝衍射的相对光强分布，掌握其分布规律； 4、学会用衍射法测量狭缝的宽度。 三、实验原理 1、单缝衍射的光强分布 当光在传播过程中经过障碍物时，如不透明物体的边缘、小孔、细线、狭缝等， 一部分光会传播到几何阴影中去，产生衍射现象。如果障碍物的尺寸与波长相近，那么 这样的衍射现象就比较容易观察到。 单缝衍射[single-slit diffraction]有两种：一种是菲涅耳衍射[Fresnel diffraction]，单 缝距离光源和接收屏[receiving screen]均为有限远[near field]，或者说入射波和衍 射波都 是球面波；另一种是夫琅禾费衍射[Fraunhofer diffraction]，单缝距离光源和接收屏 均为
以光轴为对称轴，呈等间隔、左右对称的分布。中央亮条纹的宽度 x 可用 k 1的两 条暗条纹间的间距确定， x 2D d ；某一级暗条纹的位置与缝宽 d 成反比，d 大， x 小，各级衍射条纹向中央收缩；当 d 宽到一定程度，衍射现象便不再明显，只能看到中 央位置有一条亮线，这时可以认为光线是沿几何直线传播的。
1
2
坐标位置
xmm
相对强度 I
1864
78
34
极小值
1
2
3
15
14
14
①1－3 级暗条纹与中央主极大之间距离 狭缝测量值 d测 0.175mm ， D 850mm ， 632.8107 m ，根据公式 x kD d 可得 1－3 级暗条纹与中央主极大之间距离的计算值：
x1级计
D d
632 .8 10 9 850 10 3 0.175 10 3
教学目的
1、观察单缝衍射现象，加深对衍射理论的理解； 2、学会使用衍射光强实验系统，并能用其测定单缝衍射的光强分布； 3、形成实事求是的科学态度和严谨、细致的工作作风。 重点：SGS-3 型衍射光强实验系统的调整和使用 难点：1）激光光线与光电仪接收管共轴调节；2）光传感器增益度的正确调整 讲授、讨论、实验演示相结合 3 学时