单缝衍射的光强分布(完整版-空白打印版-真实实验数据)
深圳大学实验报告课程名称：大学物理实验（一）
实验名称：单缝衍射的光强分布
学院：
专业：班级：
组号：指导教师：
报告人：学号：
实验时间：年月日星期
实验地点科技楼 90 实验报告提交时间：
理论上可以证明只要满足以下条件，单缝衍射就处于夫琅和费衍射区域：L
a 82
>>λ或82a L >>λ
为狭缝与屏之间的距离；λ为入射光的波长。
的取值范围进行估算：实验时，若取m a 4
101-⨯≤，入射光是
应用单缝衍射的公式计算单缝缝宽 λϕk a =sin k k L ϕtan = 很小，所以
a kL L X k k /λ=Φ=
激光器与单缝之间的距离以及单缝与一维光强测量装置之间的距离均置为50cm 左右，本实验采用的是方向性很好，发散角rad 53
101~10
1--⨯⨯的Ne He -激光作为光源，这样可满足
夫琅和费衍射的远场条件，从而可省去单缝前后的透镜1L 和2L 。
；
．点亮Ne He -激光器，使激光垂直照射于单缝的刀口上，利用小孔屏调好光路，须特别注意的是：观察时不要正对电源，以免灼伤眼睛。
WJH 接上电源开机预热15min ，将量程选择开关置I 档，衰减旋钮置校准为止（顺时针旋到底，即灵敏度最高）。
调节调零旋钮，使数据显示器显示“-000”（负号闪烁）。
以后在测量过
深圳大学实验报告课程名称：大学物理实验（一）
实验名称：单缝衍射的光强分布
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实验时间： 201 年月日星期
实验地点科技楼 90 实验报告提交时间：
单缝衍射相对光强度曲线图。
实验 单缝衍射的光强分布
2. 菲涅耳假设和光强度 物理学家菲涅耳假设:波在传播的过程中,从同一波阵面上
的各点发出的子波是相干波 , 经传播而在空间某点相遇时 ,产
生相干叠加 , 这就是著名的惠更斯 - 菲涅耳原理。如图 3-91所示,单缝AB所在处的波阵面上各点发出的子波, 在空间某点
P 所引起的光振动振幅的大小与面元面积成正比 , 与面元到空
(2) 测量时,从一侧衍射条纹的第三个暗纹中心开始 , 记 下此时的鼓轮读数, 同方向转动鼓轮, 中途不要改变转动方向。
每移动1mm,读取一次数字万用表读数 ,一直测到另一侧的第三
个暗纹中心。
注意: “挡光”测量衍射光强I值时, 接收屏必须一直挡住 导光管, 仅在每次读数时移去, 读完后立即挡住。以避免硅光 电池因疲劳而出现非线性光电转换, 并能延长硅光电池的使用
a
(2) 暗纹。当u=±kπ, k=1,2,3, …,即 a sin / k或
asinΦ=±kλ时,有I＝0。且任何两相邻暗条纹间的衍射角的差值 ,即暗条纹是以P0点为中心等间隔左右对称分布的。 a
(3) 次级明纹。在两相邻暗纹间存在次级明纹，它们的
间某点的距离成反比,并且随单缝平面法线与衍射光的夹角(衍 射角 ) 增大而减小。计算单缝所在处波阵面上各点发出的子波 在P点引起的光振动的总和 , 就可以得到P点的光强度。 可见, 空间某点的光强, 本质上是光波在该点振动的总强度。
图 3 - 9 - 1 单缝衍射示意图
设单缝的宽度AB=a, 单缝到接收屏之间置一个透镜L2, 衍
寿命。
4. 单缝宽度a的测量 由于L>1m,因此衍射角很小, sin X K ,有暗纹生成 L 条件:
a sin 2k
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。
大学物理实验报告-测量单缝衍射的光强分布
得分教师签名批改日期深圳大学实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：实验六测量单缝衍射的光强分布学院：物理科学与技术专业：指导教师：报告人：学号：班级：实验时间：2011年4月11日实验报告提交时间：2011年4月18日1、实验目的_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 2、实验原理_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 3、实验仪器仪器名称组号型号量程△仪4、试验内容与步骤_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 5、数据记录本底读数（出读数）：_________________表一X(衍射图像的位置)( ) i（检流器电流）( )12345678910表二L( ) b( )12345平均表三单位：_________1 2 3 4 5 平均a真6、数据处理根据表一描绘出单缝衍射的相对光强分布图。
2018-2019-单缝单丝衍射光强分布实验仪-精选word文档 (5页)
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射。理想的夫琅和费衍射，其入射光束和衍射光束均是平行光。单缝的夫琅和费衍射如图二 所示。
当处于夫琅和费衍射区域，式中α是狭缝宽度，L是狭缝与屏之间的距离，λ是入射光的波长。 实验时，若取α≤10-4m, L≥1.00m，入射光是
He-Ne激光，其波长是632.8nm,就可满足上述条件。所以，实验时就可以采用如图一装置。
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单缝单丝衍射光强分布实验仪
篇一：单缝衍射光强分布的测定
单缝衍射光强分布的测定
光的衍射现象是光的波动性又一重要特征。单缝衍射是衍射现象中最简单的也是最典型的例子。在近代光学技术中，如光谱分析、晶体分析、光信息处理等到领域，光的衍射已成为一种重要的研究手段和方法。所以，研究衍射现象及其规律，在理论和实践上都有重要意义。
在坐标格子上以横轴为距离，纵轴为光强，将记录下来的数值绘出来，从坐标纸上作出的相对光强I/ I0与光电池位置X的关系曲线，就是衍射光强分布图，并与理论曲线作比较。
测出狭缝与光电池的距离L，将各级的Xk（表示光强极小值点到中心点P0的距离）和L值代入公式Xk=kλL/α计算狭缝α宽度，并求平均值，计算标准差。
移开衍射屏，用装有硅光电池的光强分布测示仪测出衍射光强。测量过程如下： 打开激光电源，用小孔屏调整激光光路。
打开检流计电源，预热及调零。测量线连接其输入孔与光电探头。
调整二维调节架，选择所需要的单缝式双缝等对准激光束中心,使之在小孔屏上形成良好的衍射光强。拿去小孔屏，调整一维光强测量装置使光电探头中心与激光束的高低一致，移动方向与激光束垂直，起始位置适当。
单缝衍射与光强分布(大物实验)
实验单缝衍射及光强分布测试光的干涉和衍射现象揭示了光的波动特性。
光的衍射是指光作为电磁波在其传播路径上如果遇到障碍物，它能绕过障碍物的边缘而进入几何阴影区内传播的现象。
光在衍射后产生的明暗相间的条纹或光环叫衍射图样，包括：单缝衍射、圆孔衍射、圆板衍射及泊松亮斑等。
根据观察方式的不同，通常把光的衍射现象分为两种类型。
一种是光源和观察屏（或二者之一）距离衍射孔（或缝、丝）的长度有限，或者说入射波和衍射波都是球面波，这种衍射称为菲涅耳衍射，或近场衍射。
另一种是光源和观察屏距离衍射孔（或缝、丝）均为无限远或相当于无限远，这时入射波和衍射波都可看作是平面波，这种衍射称为夫琅禾费衍射，或远场衍射。
实际上，夫琅禾费衍射是菲涅耳衍射的极限情形。
观察和研究光的衍射不仅有助于进一步加深对光的波动理论和惠更斯—菲涅耳原理的理解，同时还有助于进一步学习近代光学实验技术，如光谱分析、晶体结构分析、全息照相、光信息处理等。
衍射使光强在空间重新分布，本实验利用硅光电池等光电器件测量光强的相对分布，是一种常用的光强分布测量方法。
【实验目的】1. 观察单缝衍射现象，加深对波的衍射理论的理解。
2. 测量单缝衍射的相对光强分布，掌握其分布规律。
3. 学会利用衍射法测量微小量的思想和方法。
4. 加深对光的波动理论和惠更斯—菲涅耳原理的理解。
【实验原理】1. 单缝衍射的光强分布光线在传播过程中遇到障碍物，如不透明物体的边缘、小孔、细线、狭缝等时，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。
散射角极小的激光器产生激光束，通过一条很细的狭缝（0.1～0.3mm 宽），在狭缝后大于0.5m 的地方放上观察屏，就可看到衍射条纹。
由于激光束的方向性很强，可视为平行光束，因此观察到衍射条纹实际上就是夫琅禾费衍射条纹，如图1所示。
光照射在单缝上时，根据惠更斯—菲涅耳原理：把波阵面上的各点都看成子波波源，衍射时波场中各点的强度由各子波在该点相干叠加决定。
单缝衍射数据记录及处理
实验27数据处理参考(一) 数据记录（1） 单缝衍射光强度分布图图 单缝衍射光强度分布图表1 单缝衍射±2级明纹间距D 2和衍射距离L 的测量数据次序 D 2( cm ) L ( cm ) λ(nm) k其中米尺的极限误差 衍射距离测量的极限误差 (二) 数据处理利用肖维涅准则检查以上数据，……………….。
（1）±2级明纹间距D 2的测量最佳值和不确定度分别为：；==2D A S U ； =∆=3DB m U()=-∑-==1881222i iD D DS ∑===812281i i D D cm m L05.0=∆cm m D 005.0=∆=+=22B A D U U U=⨯=%1002D UE DD（2）衍射距离L 的不确定度为：=∆=∆+=+=3)3(02222LLB A L m m U U U=⨯=%100LU E LL （3）缝宽a 的测量结果及不确定度：=+=2)12(D Lk a λ=⨯+=⨯=%100)()(%1002223D U L U aU E D L a a =⨯=a E U a a（三）实验结果 缝宽a 的测量结果为：=±=a U a a ( P=0.683 )=⨯=%100aU E a a下面是诗情画意的句子欣赏，不需要的朋友可以编辑删除！！谢谢1. 染火枫林，琼壶歌月，长歌倚楼。
岁岁年年，花前月下，一尊芳酒。
水落红莲，唯闻玉磬，但此情依旧。
2. 玉竹曾记凤凰游，人不见，水空流。
3. 他微笑着，在岁月的流失中毁掉自己。
4. 还能不动声色饮茶，踏碎这一场，盛世烟花。
5. 红尘嚣浮华一世转瞬空。
6. 我不是我你转身一走苏州里的不是我。
7. 几段唏嘘几世悲欢可笑我命由我不由天。
8. 经流年梦回曲水边看烟花绽出月圆。
9. 人生在世，恍若白驹过膝，忽然而已。
然，我长活一世，却能记住你说的每一话。
10. 雾散，梦醒，我终于看见真实，那是千帆过尽的沉寂。
单缝衍射光强分布实验报告(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】单缝衍射光强分布【实验目的】1.定性观察单缝衍射现象和其特点。
2.学会用光电元件测量单缝衍射光强分布，并且绘制曲线。
【实验仪器】【实验原理】光波遇到障碍时，波前受到限制而进入障碍后方的阴影区，称为衍射。
衍射分为两类：一类是中场衍射，指光源与观察屏据衍射物为有限远时产生的衍射，称菲涅尔衍射；一类是远场衍射，指光源与接收屏距衍射物相当于无限远时所产生的衍射，叫夫琅禾费衍射，它就是平行光通过障碍的衍射。
夫琅禾费单缝衍射光强I =I 0(sin β)2β2;其中β=πa sin θλ；a 为缝宽，θ为衍射角，λ为入射光波长。
上图中θ为衍射角，a 为缝宽。
【实验内容】（一） 定性观察衍射现象1.按激光器、衍射板、接收器（屏）的顺序在光节学导轨上放置仪器，调节光路，保证等高共轴。
衍射板与接收器的间距不仪器名称 光学导轨 激光器 接收器 数字式检流计 衍射板 型号小于1m。
2.观察不同形状衍射物的衍射图样，记录其特点。
（二）测量单缝衍射光强分布曲线1.选择一个单缝，记录缝宽，测量-2到+2级条纹的光强分布。
要求至少测30个数据点。
2.测量缝到屏的距离L。
3.以sinθ为横坐标，I/I为纵坐标绘制曲线，在同一张图中绘出理论曲线，做比较。
【实验步骤】1.摆好实验仪器，布置光路如下图顺序为激光器—狭缝—接收器—数字检流计，其中狭缝与出光口的距离不大于10cm，狭缝与接收器的距离不小于1m。
2.调节激光器水平，即可拿一张纸片，对准接收器的中心，记下位置，然后打开激光器，沿导轨移动纸片，使激光器的光点一直打纸片所记位置，即光线打过来的高度要一致。
3.再调节各光学元件等高共轴，先粗调，即用眼睛观察，使得各个元件等高；再细调，用尺子量取它们的高度(狭缝的高度，激光器出光口的高度，接收器的中心)，调节升降旋钮使其等高，随后用一纸片，接到光源发出的光，以其上的光斑位置作为参照，依次移动到各个元件前，调节他们的左右(即调节接收器底座的平移螺杆，狭缝底座的平移螺杆)高低，使光线恰好垂直照到元件的中心。
单缝衍射的相对光强分布实验报告
单缝衍射的相对光强分布实验报告实验报告：单缝衍射的相对光强分布摘要：本实验通过单缝衍射的实验，得到了不同角度下的相对光强分布曲线，并利用其分析了单缝衍射现象的特点，探究了光的波动性质和对物体的特殊作用。
实验目的：1. 了解单缝衍射现象的特点；2. 掌握单缝衍射实验的操作方法；3. 通过相对光强分布曲线分析，初步了解光的波动性质和对物体的特殊作用。
实验仪器：光源、单缝装置、凸透镜、平行光管、读数显微镜等。
实验原理：首先，根据惠更斯原理，光的传播可以看作是由无数个点源发出并形成波前，相邻的波前之间存在干涉和衍射现象。
其次，当光通过一个宽度非常小的单缝时，光线会发生弯曲和散射，从而产生衍射现象。
单缝衍射的主要特点是，如果光的波长λ和单缝宽度d的比值很小，即λ/d<<1，那么衍射现象就会比较强烈，且衍射图案会呈现出明显的中心亮带和暗带交替的梳状图案。
同时，随着观察点到单缝距离的变化，中心亮带的宽度也会发生变化，且逐渐变窄。
实验步骤：1. 将单缝装置固定到光源之前，调整缝宽d至一定数值；2. 将平行光管调整至与单缝平行的位置，调节读数显微镜寻找衍射图案最明显的位置；3. 将凸透镜放在读数显微镜前方，调节位置和大小，使衍射图案投射得清晰明亮；4. 常数凸透镜位置不变，调节读数显微镜，改变观察点到单缝的距离，记录相对光强的数值。
实验结果：在本实验中，我们记录了观察点到单缝距离不同的5组相对光强数据，并绘制出了相应的相对光强分布曲线。
根据曲线，我们可以看出，在观察点距离单缝很近的情况下，中心亮带相对强度达到最大值，且逐渐变窄；而当观察点远离单缝时，亮带强度减弱，暗带强度增强，在适当的距离后消失。
实验分析：从本实验结果中，我们可以初步了解到光的波动性质，以及其在物体上的特殊作用。
例如，在单缝衍射中，当光通过狭窄的缝隙时，其波动性质会导致光的偏转和散射，使得原本平行的光线发生了弯曲和干涉，形成了一定的光衍射效应。
实验6单缝衍射的光强分布
实验３１单缝衍射的光强分布光的衍射可分为菲涅耳衍射与夫琅禾费衍射两类，前者是近场衍物，后者是远场衍射又称平行光衍射。
本实验讨论夫琅禾费单缝衍射中衍射图像的相对光强分布，从而进一步加深对衍射理论的理解。
【预习重点】（１）了解夫琅禾费单缝衍射图样光强分布的理论推导。
（２）了解ＣＣＤ光强分布测量仪结构与使用方法。
（３）单缝衍射光强分布的测量方法。
参考书：《光学》，母国光、战元龄编，第九章。
【仪器】光具座、氦氖激光器、小孔光阑、可调狭缝、自动光强测量仪。
【原理】按惠更斯—菲涅耳原理不仅能够计算夫琅禾费单缝衍射明暗条纹的间隔（见实验３０原理），而且可以计算衍射图样的光强分布。
就图３０—１而言，到达Ｐ０点的次级子波因相位相同，叠加得到加强；来自ＡＢ面的子波到达Ｐｋ点时相位各不相同，这点的光强就决定于各子波源沿φ角发射的次级子波在该点的叠加结果。
按照这种方法计算出的Ｐｋ位置的光强（３１—１）其中式中：Ｉ０是衍射条纹中心Ｐ０处的光强；ａ是狭缝宽度（详细计算过程可参阅预习重点中介绍的参考书）。
在式（３１—１）中，令Ｉ＝０，求暗条纹位置。
Ｉ＝０时，ｓｉｎｕ＝０，即ｕ＝ｋπ，或，于是得到ａｓｉｎφ＝ｋλ（ｋ＝±１，±２，…）（３１—２）可见，暗条纹是以中央极大为中心两侧等距分布的。
为确定各级亮条纹的位置，可将Ｉ对ｕ求导数，并令其等于零，即或ｕｃｏｓｕ－ｓｉｎｕ＝０ｔｇｕ＝ｕ这个方程的解可由两个函数ｆ１（ｕ）＝ｔｇｕ和ｆ２（ｕ）＝ｕ图形的交点求得（见图３１—３）。
图３１—３函数ｆ１（ｕ）＝ｔｇｕ和ｆ２（ｕ）＝ｕ的图形交点是方程ｔｇｕ＝ｕ的解表３１—１列出各级亮条纹的ｕ值解及对应的光强Ｉ。
可以看出，各级亮条纹并不刚好在１.５π，２.５π，…位置，而稍有偏离。
通常给出的亮条纹位置ａｓｉｎφ＝（２ｋ＋１）λ／２（ｋ＝０，±１，±２，…）是近似的。
从以上分析可以得到理论上的夫琅禾费单缝衍射光强分布曲线，如图３１—４所示。
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一、实验目的。
本实验旨在通过实验方法，观察单缝衍射的光强分布规律，验证光的波动性质，并掌握单缝衍射实验的基本原理和方法。
二、实验仪器与设备。
1. He-Ne 激光器。
2. 单缝衍射装置。
3. 透镜。
4. 光电探测器。
5. 光强测量仪。
6. 旋转支架。
7. 直尺。
8. 电脑。
三、实验原理。
单缝衍射是指当平行光垂直射到一个狭缝上时，狭缝边缘会成为新的次波源，这些次波源发出的次波将会互相干涉，而在远离缝口处，光强的分布将会呈现出特定的规律。
四、实验步骤。
1. 将He-Ne激光器置于实验台上，并调整使其垂直射向单缝装置。
2. 调整单缝装置，使其与激光束垂直，同时调整透镜位置，使得透镜的焦点与单缝处于同一平面上。
3. 将光电探测器固定在旋转支架上，并将支架放置在离单缝装置一定距离的位置。
4. 通过旋转支架，使光电探测器依次测量不同角度下的光强。
5. 将光强测量仪连接至电脑，记录并分析实验数据。
五、实验数据与分析。
通过实验测量得到的数据，我们可以绘制出单缝衍射的光强分布图。
从图中可以清晰地看出，在中央最亮的主极大附近，存在一系列暗纹和亮纹，这些暗纹和亮纹的分布规律符合单缝衍射的理论预期，验证了光的波动性质。
六、实验结论。
通过本次实验，我们成功观察到了单缝衍射的光强分布规律，验证了光的波动性质。
同时，我们掌握了单缝衍射实验的基本原理和方法。
这对于我们进一步深入理解光的波动性质，以及在实际应用中具有重要的意义。
七、实验注意事项。
1. 在实验过程中，要注意激光的安全使用，避免直接照射眼睛。
2. 调整实验装置时，要小心操作，避免损坏设备。
3. 实验结束后，要做好实验装置的清理和归还工作。
八、参考文献。
1. 《大学物理实验教程》。
2. 《光学实验指导书》。
以上就是本次单缝衍射的光强分布实验报告，希望对大家有所帮助。