实验一:电磁波反射和折射实验

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光的反射与折射镜实验

光的反射与折射镜实验

光的反射与折射镜实验引言:光是一种电磁辐射,由电磁波组成。

它是我们日常生活中极其重要的一种现象,它让我们看到了世界的美丽。

光的反射和折射是光学中的两个重要现象,也是研究光的运动和性质的基本规律之一。

本文将通过实验的方式来了解光的反射与折射的过程。

实验一:光的反射材料:一块平整的镜子、一个光源(如手电筒或太阳光)、一个直尺实验步骤:1. 将镜子放在桌子上,使其面朝上。

确保镜子平整且没有划痕。

2. 将光源(手电筒或太阳光)对准镜子的一侧,并打开光源。

3. 从光源侧慢慢移动直尺,直到直尺与镜面之间成一个小角度。

4. 观察光线从光源射向镜子上,并注意光线在镜子上产生的反射。

实验结果与分析:通过观察,我们可以看到光线从光源射向镜子上,并在镜子上产生了反射。

反射光线与入射光线之间的角度相等,即入射角等于反射角。

这就是光的反射定律。

实验中用的平面镜是最简单的反射镜。

镜面是非常光滑的,所以光线的反射结果看起来非常清晰。

实验二:光的折射材料:一个透明的玻璃或塑料块、一个光源、一个直尺实验步骤:1. 将玻璃或塑料块放在桌子上,确保其表面整洁且没有划痕。

2. 将光源对准玻璃或塑料块的一侧,并打开光源。

3. 从光源侧慢慢移动直尺,直到直尺与玻璃或塑料块的界面之间成一个小角度。

4. 观察光线从光源射向玻璃或塑料块,并注意光线在玻璃或塑料块内的折射现象。

实验结果与分析:通过观察,我们可以看到光线从光源射向玻璃或塑料块中,并在玻璃或塑料块内产生了折射。

与光的反射不同,折射光线与入射光线之间的角度不相等,入射角与折射角之间存在一定的关系。

这就是光的折射定律。

实验中用的玻璃或塑料块是透明的材料,当光线通过材料界面时,由于光速在不同介质中的速度不同,就会发生折射。

实验三:折射角与入射角之间的关系材料:一个透明的玻璃或塑料块、一个光源、一个直尺、一个量角器实验步骤:1. 将玻璃或塑料块放在桌子上,确保其表面整洁且没有划痕。

2. 将光源对准玻璃或塑料块的一侧,并打开光源。

物理光的反射与折射实验探究

物理光的反射与折射实验探究

物理光的反射与折射实验探究光是一种电磁波,它在传播过程中会遵循一定的规律,其中包括反射和折射。

反射是光线与界面发生碰撞后重新传播的现象,而折射是光线由一种介质进入另一种介质时改变传播方向的现象。

本文将通过实验探究物理光的反射与折射现象。

实验一:光的反射材料:光源、平面镜、白纸、直尺、直角三角板步骤:1. 将平面镜放置在白纸上,使其与白纸接触。

2. 将光源置于白纸一侧,使光线射向平面镜。

3. 观察光线照射到镜面上的现象。

4. 改变光源与平面镜的相对位置,再次观察光线反射的结果。

5. 测量入射光线与镜面的夹角。

实验结果与分析:根据实验观察,光线碰撞到平面镜上时,会发生反射现象。

当光线与镜面垂直碰撞时,反射光线与入射光线重合。

当光线呈斜角碰撞时,反射光线的角度与入射光线的角度相等。

实验二:光的折射材料:光源、三棱镜、白纸、直尺步骤:1. 将白纸放在光源边上,有一个小角度的闪光反射在白纸上。

2. 放置三棱镜在反射的闪光上,观察闪光进入三棱镜后的现象。

3. 测量入射角和折射角。

实验结果与分析:通过实验观察,闪光经过三棱镜折射后会发生偏折,其折射方向与入射方向不在同一直线上。

当闪光由空气射入三棱镜时,折射光经过三棱镜后向基底方向偏折。

测量的角度可用于计算光在两个介质之间的折射率。

折射率是一个介质对光传播速度的测量,不同介质的折射率不同。

实验三:光的全反射材料:光源、透明介质(例如水)、直尺步骤:1. 在透明介质中放置光源。

2. 将光线射入透明介质中,观察光线的传播情况。

3. 改变入射角度,继续观察光的传播情况。

实验结果与分析:根据观察,当光线从光疏介质射入光密介质时,入射角增大,折射角也增大。

但当入射角达到一个临界角时,光线不再折射,而是发生全反射。

临界角是指光线从光密介质射向光疏介质时,使折射角为90度的入射角。

此时光的能量完全反射回光密介质。

结论:通过以上实验探究,我们发现光在传播过程中会发生反射和折射现象。

电磁波的反射与折射的实验报告

电磁波的反射与折射的实验报告

电磁波的反射与折射的实验报告一、实验目的本实验旨在探究电磁波在不同介质中的反射与折射规律,了解电磁波在介质边界处的反射和折射现象及其影响因素。

二、实验器材1.光源:激光器2.反射镜:平面镜、凸面镜、凹面镜3.折射材料:玻璃板、水晶棱柱等4.测量仪器:直尺、角度计三、实验原理1.反射规律:①入射角等于反射角;②入射光线、法线和反射光线在同一平面内;③入射光线和反射光线方向相反。

2.折射规律:①入射角与折射角之比等于两种介质的折射率之比,即n1sinθ1=n2sinθ2;②入射光线、法线和折射光线在同一平面内;③从密度较大的介质进入密度较小的介质时,入射角大于折射角;从密度较小的介质进入密度较大的介质时,入射角小于折射角。

四、实验步骤1.反射实验:①将激光器置于一端,平面镜置于另一端,调整激光器使其正对平面镜;②调整平面镜使其与激光线垂直,发射出的激光线被平面镜反射回来;③调整接收器位置,记录入射角和反射角,并计算出两者之间的夹角。

2.凸面镜反射实验:①将激光器置于一端,凸面镜置于另一端,调整激光器使其正对凸面镜;②调整凸面镜使其成像清晰,发射出的激光线被凸面镜反射回来;③调整接收器位置,记录入射角和反射角,并计算出两者之间的夹角。

3.折射实验:①将玻璃板放在桌子上,用直尺测量玻璃板的厚度和宽度,并记录下来;②将水晶棱柱放在玻璃板上方,用直尺测量水晶棱柱的高度、底边长和斜边长,并记录下来;③将激光器正对水晶棱柱,发射出的激光线经过水晶棱柱后折射到玻璃板上;④调整接收器位置,记录入射角和折射角,并计算出两者之间的夹角。

五、实验结果与分析1.反射实验:当激光线垂直于平面镜时,入射角为0度,反射角也为0度;当激光线与平面镜成一定夹角时,入射角和反射角相等。

在实验中可以通过调整接收器位置来测量入射角和反射角,并计算出两者之间的夹角。

实验结果表明,反射规律被证实。

2.凸面镜反射实验:在凸面镜中心处垂直于表面的光线不会被反射,而是会穿过凸面镜并向外扩散。

电磁波的反射和折射现象实验

电磁波的反射和折射现象实验

电磁波的反射和折射现象实验电磁波是一种广泛存在于自然界中的波动现象,其反射和折射现象在我们的日常生活中随处可见。

为了更好地理解这些现象,我们可以进行一系列的实验来观察和研究。

一、实验准备在开始实验之前,我们需要准备一些实验器材和材料。

首先,我们需要一台电磁波发射器,它可以产生不同频率的电磁波。

其次,我们需要一块平整的反射板和一块透明的折射板。

此外,我们还需要一些测量工具,如直尺、量角器和光电传感器等。

二、反射实验我们首先进行反射实验。

将电磁波发射器放置在一定距离的位置上,使其与反射板垂直放置。

然后,调整发射器的频率,让电磁波射向反射板。

在反射板上,我们可以观察到电磁波的反射现象。

通过测量反射角和入射角的大小,我们可以利用反射定律来计算电磁波的反射率。

反射定律表明,入射角和反射角之间的关系是相等的。

通过多次实验,我们可以得出反射率与入射角的关系,并绘制出反射率的曲线。

三、折射实验接下来,我们进行折射实验。

将电磁波发射器放置在与折射板垂直的位置上,调整发射器的频率,使电磁波射向折射板。

在折射板上,我们可以观察到电磁波的折射现象。

通过测量入射角和折射角的大小,我们可以利用折射定律来计算电磁波的折射率。

折射定律表明,入射角和折射角之间的关系可以用折射率的比值来表示。

通过多次实验,我们可以得出折射率与入射角的关系,并绘制出折射率的曲线。

四、反射和折射的应用反射和折射现象在日常生活中有着广泛的应用。

例如,我们常见的镜子就是利用反射现象制成的。

当光线射向镜子时,它会被镜子反射回来,形成我们所看到的影像。

同样,折射现象也被广泛应用于光学器件中,如透镜和棱镜等。

在光纤通信中,折射现象也扮演着重要的角色。

光纤中的光信号通过多次的反射和折射,可以在光纤中传输很长的距离而几乎不损失能量。

这使得光纤通信成为了现代通信技术中的重要组成部分。

五、实验的局限性和改进尽管反射和折射实验可以帮助我们更好地理解电磁波的行为,但是实验中仍然存在一些局限性。

光的反射与折射实验光的行进规律

光的反射与折射实验光的行进规律

光的反射与折射实验光的行进规律光是一种电磁波,具有波动性质。

在自然界中,光的反射和折射是常见的光现象。

本文将探讨光的反射和折射实验中光的行进规律。

一、实验一:光的反射规律反射是当光线遇到边界或介质时,发生方向改变并返回原来的介质中。

光的反射规律可由折射率、入射角和反射角来描述。

以下是一种简单的实验方法,以观察光的反射行为。

实验材料:1. 平滑的反射面2. 光源3. 直尺4. 水平仪5. 反射板6. 光屏实验步骤:1. 将反射板放置在水平表面上,使其与水平面垂直。

2. 在直尺上固定一个光源,将其与反射板的边缘对齐。

3. 使用水平仪检查反射板是否水平。

4. 在光源和反射板之间放置一个光屏,确保其垂直放置以接收反射光线。

5. 调整光源位置和角度,以使其光线照射在反射板上。

6. 观察反射光线在光屏上的位置。

实验结果:在观察实验结果时,我们可以看到反射光线与入射光线分离出一个明亮的反射点。

根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 入射角等于反射角。

2. 反射光线位于入射光线的法线上。

二、实验二:光的折射规律折射是光线从一种介质传播到另一种介质时发生的方向改变。

光的折射规律可以由折射率、入射角和折射角来描述。

以下是一种简单的实验方法,以观察光的折射行为。

实验材料:1. 透明的玻璃板2. 光源3. 直尺4. 水平仪5. 光屏实验步骤:1. 将玻璃板平放在平面上。

2. 在直尺上固定一个光源,使其与玻璃板边缘对齐。

3. 使用水平仪检查玻璃板是否水平。

4. 在光源和玻璃板之间放置一个光屏,确保其垂直放置以接收折射光线。

5. 调整光源位置和角度,以使其光线照射在玻璃板上。

6. 观察折射光线在光屏上的位置。

实验结果:在观察实验结果时,我们可以看到折射光线的方向改变。

根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 入射角、折射角和折射介质的折射率之间满足折射定律。

2. 入射光线与法线夹角越大,折射光线偏离法线越多。

三、实验三:光的全反射现象当光线从光密介质射向光疏介质时,当入射角大于临界角时,光线发生全反射现象。

电磁场与电磁波实验报告电磁波反射和折射实验

电磁场与电磁波实验报告电磁波反射和折射实验

电磁场与电磁波实验报告电磁波反射和折射实验实验目的:1. 探究电磁波在不同介质中的反射和折射规律;2. 学习使用测量工具和观察现象,从实验中深化对电磁波的认知。

实验器材:1. 实验室用的电磁波发生器、接收器和天线;2. 不同介质的板子,如玻璃、塑料、水等;3. 直尺、支架、测角器等测量工具。

实验原理:1. 电磁波反射规律当电磁波从空气传播到介质边界时,如果介质的折射率大于空气,那么电磁波会被反射回来。

反射角等于入射角,即角度相等。

2. 电磁波折射规律当电磁波传播到介质边界时,如果两侧的折射率不同,电磁波会发生折射。

角度满足斯涅尔定律,即入射角和折射角的正弦之比在两个不同介质中是常数,即:sinθ1/sinθ2=n2/n1,其中θ1是入射角,θ2是折射角,n1和n2分别是两个介质的折射率。

实验步骤:1. 将电磁波发生器的天线对准接收器,并调整距离,使得接收器接收到最大强度的信号。

2. 选择一个介质板,将其放置在天线和接收器之间。

记录下入射角和反射角的值。

3. 更换不同的介质板,如玻璃、水、塑料等,重复步骤2。

4. 对于折射实验,将介质板斜放,入射光线从上方斜射入水中,观察折射出来的角度。

5. 测量介质板的厚度,并计算出介质的折射率。

实验结果:1. 反射实验中,记录下了不同介质的入射角和反射角。

通过比较不同介质的反射角可以发现,当折射率越大的时候,反射角越小,反之越大。

2. 折射实验中,记录下了入射角和折射角的值,并计算出了水的折射率。

分析与讨论:通过实验发现,电磁波的反射和折射规律与光学的规律相同,具有相似的物理原理。

另外,实验中需要注意精确度,例如使用测角器来测量角度,要保证角度的精确度,以免影响结果。

此外,实验中不同介质的反射、折射规律的不同也需要谨慎对待。

电磁波的反射与折射实验电磁波在介质中的反射与折射的观察

电磁波的反射与折射实验电磁波在介质中的反射与折射的观察

电磁波的反射与折射实验电磁波在介质中的反射与折射的观察实验名称:电磁波的反射与折射观察摘要:本实验旨在通过观察电磁波在不同介质中的反射与折射现象,探索电磁波在介质边界处的行为规律。

通过设计实验方案、搭建实验装置并进行实验观察与数据分析,我们验证了电磁波的反射定律和折射定律,并得出相关结论。

1. 实验准备1.1 实验器材和材料- 一台电磁波发生器- 一套电磁波接收装置- 不同介质的透明平板(例如玻璃、水晶等)- 一根直尺- 一盒标尺- 实验记录表格1.2 实验步骤- 步骤一:搭建实验装置。

将电磁波发生器和接收装置分别放置在实验台上,确保与待测介质之间垂直距离一致。

实验台上还需要放置一个待测透明平板,与电磁波传播方向垂直。

- 步骤二:调整实验装置。

使用直尺和标尺确保电磁波发生器和接收装置与透明平板之间的距离一致,以便获得准确的实验数据。

- 步骤三:记录基准数据。

在没有加入介质之前,记录电磁波的传播距离和信号强度等数据,作为基准参考。

- 步骤四:观察反射现象。

加入待测介质(例如玻璃平板)后,观察电磁波在介质与空气之间的边界处的反射现象,并记录相关观察数据。

- 步骤五:观察折射现象。

进一步加入不同介质(例如水晶平板),观察电磁波在介质之间的传播以及在介质与空气之间的边界处的折射现象,并记录相关观察数据。

2. 实验结果与数据分析2.1 反射定律的验证通过观察电磁波在介质边界处的反射现象,我们可以得出以下结论:- 反射角等于入射角,验证了反射定律的正确性。

2.2 折射定律的验证通过观察电磁波在介质边界处的折射现象,我们可以得出以下结论:- 入射角、折射角和折射率之间满足折射定律,即$\frac{sin⁡(θ_1)}{sin⁡(θ_2)} = \frac{v_1}{v_2}$。

其中,$θ_1$为入射角,$θ_2$为折射角,$v_1$为入射介质的光速,$v_2$为折射介质的光速。

3. 结论通过本实验,我们验证了电磁波的反射定律和折射定律。

电磁场与电磁波实验报告

电磁场与电磁波实验报告

电磁场与电磁波实验陈述之宇文皓月创作班级:学号:姓名:实验一:验证电磁波的反射和折射定律(1学时)1、实验目的验证电磁波在媒质中传播遵循反射定理及折射定律。

(1)研究电磁波在良好导体概况上的全反射。

(2)研究电磁波在良好介质概况上的反射和折射。

(3)研究电磁波全反射和全折射的条件。

2、实验原理电磁波在传播过程中如遇到障碍物,肯定要发生反射,本处以一块大的金属板作为障碍物来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上所遵循的反射定律,即反射线在入射线和通过入射点的法线所决定的平面上,反射线和入射线分居在法线两侧,反射角等于入射角。

3、实验结果:图1.1 电磁波在介质板上的折射图1.2 电磁波在良导体板上的反射实验二:电磁波的单缝衍射实验、双缝干涉实验。

1、实验目的(1)研究当一平面波入射到一宽度和波长可比较的狭缝时,就要发生衍射的现象。

在缝后面出现的衍射波强度不是均匀的,中央最强;(2)研究当一平面波垂直入射到一金属板的两条狭线上,则每一条狭缝就是次级波波源。

由两缝发出的次级波是相干波,因此在金属板的面前面空间中,将发生干涉现象。

2、实验原理单缝衍射实验原理见下图 5:当一平面波入射到一宽度和波长可比较的狭缝时,就要发生衍射的现象。

在缝后面将出现的衍射波强度不是均匀的,中央最强,同时也最宽,在中央的两侧衍射波强度迅速减小,直至出现衍射波强度的最小值,即一级极小,此时衍射角为,其中λ是波长,λ是狭缝宽度。

两者取同一长度单位,然后,随着衍射角增大,衍射波强度又逐渐增大,直至一级极大值,角度为:图 5 单缝衍射实验原理图如图 8:当一平面波垂直入射到一金属板的两条狭缝上时,则每一条狭缝就是次级波波源,由于两缝发出的次级波是相干波,因此在金属板的面前面空间中,将发生干涉现象。

当然电磁波通过每个缝也有狭缝现象。

因此实验将是衍射和干涉两者结合的结果。

为了只研究主要是由于来自双缝的两束中央衍射波相互干涉的结果,令双缝的缝宽α接近入,例如:,这时单缝的一级极小接近53°。

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实验一:电磁波反射和折射实验电磁场与微波测量第一次实验——电磁场与微波测量实验2017-3-11院系:电子工程学院班级:2014211201组号:7组组员:梁嘉琪(报告)李婉婷学号:2014210819 2014210820实验一:电磁波反射和折射实验一、实验目的1、熟悉S426型分光仪的使用方法。

2、掌握分光仪验证电磁波反射定律的方法。

3、掌握分光仪验证电磁波折射定律的方法。

二、实验设备与仪器S426型分光仪三、实验原理电磁波在传播过程中如遇到障碍物,必定要发生反射,本处以一块大的金属板作为障碍物来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上所遵循的反射定律,即反射线在入射线和通过入射点的法线所决定的平面上,反射线和入射线分居在法线两侧,反射角等于入射角。

验证均匀平面波在无耗媒质中的传播特性;均匀平面波垂直入射理想电解质表面的传播特性。

四、实验内容与步骤1、熟悉分光仪的结构和调整方法。

2、连接仪器,调整系统。

仪器连接时,两喇叭口面应互相正对,他们各自的轴线应在一条直线上。

指示两喇叭的位置的指针分别指于工作平台的90刻度处,将支座放在工作平台上,并利用平台上的定位销和刻线对正支座(与支座上刻线对齐)拉起平台上四个压紧螺钉旋转一个角度放下,即可压紧支座。

3、测量入射角和反射角反射金属板放到支座上时,应使金属板平面与支座线面的小圆盘上的某一对刻线一致。

而把带支座的金属反射板放到小平台上时,应使圆盘上的这对与金属板平面一致的刻线与小平台上相应90刻度的一对刻线一致。

这时小平台上的0刻度就与金属板的法线方向一致。

转动小平台,使固定臂指针指在某一角度处,这角度的读数就是入射角,然后转动活动臂在电流表上找到最大指示处,此时活动臂的指针所指的刻度就是反射角。

如果此时表头指示太呆或太小,应调整衰减器、固态振荡器或晶体检波器,使表头指示接近满量程。

4、注意:做此项实验,入射角最好取30至65度之间。

因为入射角太大接受喇叭有可能直接接受入射波。

注意系统的调整和周围环境的影响。

五、实验数据与处理:1. 金属板实验:入射角(º)30 35 40 45 50 55 60 65反射角(º)20.528 31.536.542 48 55.560入射角和反射角的绝对差值9.5 7 8.5 8.5 8 7 4.5 5 结论:入射角越大,入射角和反射角绝对差值越小。

接受信号越强,受影响越小。

2. 观察介质板(玻璃板)上的反射和折射实验:实验数据及处理如下表:总电流(56μA)入射角(º)30 35 40 45 50 55 60 65反射角(º)26 29 37.543.549.852.156.860反射电流强度41 40 42 44 50 46 42.842(μA)反射系数0.730.7140.7520.7860.8930.8210.7640.75折射角(º)22.125.733 37 42 49.858 62折射电流强度(μA) 28 28.828.329.527 25 18 12折射系数0.500.5140.5050.5290.4820.4460.3210.214反射&折射系数平方和0.783 0.7740.8210.9031.0300.8740.6870.608结论:透射系数的平方和反射系数的平方相加,只有一个大于一,误差比较大。

六、实验误差分析根据电磁波在金属板与玻璃板反射实验结果可以看到,反射与折射大体上遵循反射和折射定律,但与理论值存在一定偏差,主要表现在:各个角度的反射实验中反射角与入射角有一定差异;玻璃板的反射与折射实验中反射、透射系数相加并不为1,我们认为这些差异主要由于以下实验误差引起。

1. 放置金属板、玻璃板时板面与小平台上90度刻线无法完全一致;2.读取电流值时由于指针时常摆动造成读数不准;3.入射角较大时接收到的反射电磁波可能已部分直接来源于入射源;4.实验中来自其他实验组的仪器干扰;各种反射和手机等的影响。

5.实验员实验过程中身体活动带来一定干扰;6.其他实验误差。

七、思考题1.在衰减器旁边的螺钉有什么作用?衰减器旁有两个螺钉,其中一个控制衰减程度,另一个调整喇叭天线高度。

2,电磁波的反射和激光的反射有何相同之处以及不同之处。

相同之处是两者都遵循电磁波的反射定律;不同之处在于电磁波的反射波聚拢度较低,分散较大,互相存在干扰,而激光的聚拢度很高,实验结果更为精确。

4,透射系数和反射系数相加是否等于1?为什么,进行误差分析。

不等于,略大于1,主要是一方面电流表测量值不够精确,电流表指针时常不稳定,另一方面一部分入射波可能不经反射、折射直接被接收端接收,同时反射波、折射波的干涉可能会造成强度的偏差。

实验二:单缝衍射实验一、实验目的掌握电磁波的单缝衍射时衍射角对衍射波强度的影响。

本实验就是用微波分光仪,演示电磁波遇到缝隙时,发生的单缝衍射现象。

二、实验设备与仪器S426型分光仪,单缝衍射实验板三、实验原理及内容步骤当一平面波入射到一宽度和波长可比拟的狭缝时,就要发生衍射的现象。

在缝后面出现的衍射波强度并不是均匀的,中央最强,同时也最宽。

在中央的两侧衍射波强度迅速减小,直至出现衍射波强度的最小值,即一级极小,此时衍射角为φmin=Sin-1 λ/a,其中λ是波长,a是狭缝宽度。

两者取同一长度单位,然后,随着衍射角增大,衍射波强度又逐渐增大,直至出现一级极大值,角度为φmax=Sin-1(3/2*λ/a)。

仪器连接时,预先需要调整单缝衍射板的缝宽,当该板放到支座上时,应使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致,此刻线应与工作平台上的90°刻度的一对线一致。

转动小平台使固定臂的指针在小平台的180°处,此时小平台的0°就是狭缝平面的法线方向。

这时调整信号电平使表头指示接近满度。

然后从衍射角0°开始,在单缝的两侧使衍射角每改变2°读取一次表头读数,并记录下来,这时就可画出单缝衍射强度与衍射角的关系曲线,并根据微波波长和缝宽算出一级极小和一级极大的衍射角,并与实验曲线上求得的一级极小和极大的衍射角进行比较。

四、 实验数据处理:记录实验测得数据,画出单缝衍射强度与衍射角的关系曲线,根据微波波长和缝宽出一级极小和一级极大衍射角,由于实验曲线上求得等一级极小和极大的衍射角进行比较。

(1)单缝衍射实验 a=70mm λ=32mm \读出一级极小和一级极大值,并与理论值相比:一级极小值 ︒===--2.27703211Sin Sinαλφ 一级极大值 ︒=⎪⎭⎫ ⎝⎛•=⎪⎭⎫⎝⎛•=--43.37032232311Sin Sin αλφ理论值测量值 一级极小值︒2.2728一级极大值︒43.334结论: 测量值与理论值有误差,极小值差的不多,极大值有较大误差。

首先仪器产生的系统误差无法避免,测量时产生随机误差,还有实验室的很多仪器的辐射产生的各种误差。

(2)单缝衍射实验 a=50mm λ=32mm读出一级极小和一级极大值,并与理论值相比: 一级极小值 ︒===--39.8053211Sin Sinαλφ 一级极大值 ︒=⎪⎭⎫ ⎝⎛•=⎪⎭⎫ ⎝⎛•=--7.735032232311Sin Sin αλφ理论值测量值 一级极小值 39.836 一级极大值 73.742结论: 极大值的误差太大了,各种仪器的互相影响太过严重。

(3)单缝衍射实验 a=20mm λ=32mm读出一级极小和一级极大值,并与理论值相比:一级极小值 无结果===--023211Sin Sinαλφ 一级极大值 无结果=⎪⎭⎫ ⎝⎛•=⎪⎭⎫ ⎝⎛•=--2032232311Sin Sin αλφ 测量的数据也无结果。

结论:由于缝过小,狭缝的宽度小于光波波长,根据单缝干涉定理,整个观察屏被明纹覆盖,无极大极小值。

实验三:双缝干涉实验一、 实验目的掌握来自双缝的两束中央衍射波相互干涉的影响。

二、 实验设备S426型分光仪。

三、 实验步骤1.仪器连接时,预先接需要调整双缝缝衍射板的缝宽;2.将板子放到支座上,是狭缝平面与支座下面的小圆盘的某一刻线一致,此刻线应与工作平台上的90°刻度的一对线一致;3.转动小平台,使固定臂的指针在小平台的180°处,此时小平台的0°就是狭缝平面的发现方向;4.调节信号电平使表头指示接近满读;5.从衍射角0开始,在双缝的两侧使衍射角每改变1度读取一次表头读数,并记录下来。

四、实验原理当一平面波垂直入射到一金属板的两条狭缝上,则每一条狭缝就是次级波波源。

由两缝发出的次级波就是相干波,因此在金属板的后面空间中,将产生干涉现象。

当然,光通过每个缝也有衍射现象。

因此本实验是将衍射和干涉两者结合的结果。

为了主要研究来自双峰的两书中央衍射波相互干涉的结果,这里假设吧、为双缝的间距,a 为S1,S2双缝的宽度,a 接近波长λ,例如:λ=3.2cm,a=4cm ,这时单缝的一级极小衍射角接近53°,因此取较大的b ,则干涉强度受单缝衍射的影响较小;反之,当b 较小时,干涉强度受单缝衍射影响较大。

干涉加强的角度为:⎪⎭⎫ ⎝⎛+•=-b a K Sin λφ1, K=1,2··· 干涉减弱的角度为: ⎪⎭⎫⎝⎛+•+=-b a K Sin λφ2121, K=1,2··· 五、实验结果:(1)双缝 a=40mm b=80mm λ=32mm读出极小和极大值,并与理论值相比:极小值 ⎪⎭⎫ ⎝⎛+•=-b a K Sin λφ1带入 a=40mm b=80mm λ=32mm 极大值 ⎪⎭⎫⎝⎛+•+=-b a K Sin λφ2121K=0K=1 K=2 极大值(理论) 0 15.47 32.23 极大值(实际) 613 20 极小值(理论) 7.66 23.58 41.81 极小值(实际)101634实验室中的各种反射,人的走动有很大的影响;其次,双缝衍射板的精确度不高;仪器的喇叭天线可能没有完全对准。

(2)双缝 a=30mm b=70mm λ=32mm读出极小和极大值,并与理论值相比:极小值 ⎪⎭⎫⎝⎛+•=-b a K Sin λφ1带入 a=30mm b=70mm λ=32mm 极大值 ⎪⎭⎫⎝⎛+•+=-b a K Sin λφ2121K=0 K=1 K=2 极大值(理论) 0 18.66 39.79 极大值(实际) 49 24 极小值(理论) 9.21 28.69 53.13 极小值(实际)81433实验室中的各种反射,人的走动有很大的影响;其次,双缝衍射板的精确度不高;仪器的喇叭天线可能没有完全对准。

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