单缝衍射实验实验报告
单缝衍射分析实验报告
单缝衍射分析实验报告实验目的本实验旨在通过实验观察和测量，研究单缝衍射现象，并了解单缝衍射的特性和衍射方程。
实验原理单缝衍射是指光线通过一个缝隙时发生的衍射现象。
当光波通过一个缝隙时，会发生弯曲扩散，形成一系列衍射波。
这些波会相互干涉并产生明暗相间的衍射图案。
根据惠更斯-菲涅尔原理，缝隙上的每一点可以看作是一个波源，发出的波沿各个方向传播。
当光线经过缝隙后，在屏幕上形成一组明暗相间的衍射条纹。
实验装置和步骤装置- 单缝衍射装置：包括一个狭缝、光源和屏幕。
- 透镜：用于调整光的直径和聚焦。
实验步骤1. 将单缝衍射装置放置在光源前方的适当位置，保证光源能够通过狭缝，并在屏幕上形成明暗相间的衍射条纹。
2. 调整透镜的位置，使得光线通过单缝后能够在屏幕上形成清晰的衍射图案。
3. 使用尺子测量光源、单缝和屏幕的位置，并记录下来。
数据处理和分析1.测量和记录数据根据实验步骤中的操作，我们测量并记录了光源、单缝和屏幕的位置，数据如下表所示：光源位置（cm）单缝位置（cm）屏幕位置（cm）:-: :-: :-:80 100 1502.衍射角和衍射级数的计算根据衍射方程，我们可以通过实验数据计算得到衍射角和衍射级数。
根据下式计算衍射角：\[\sin(\theta) = \frac{m \cdot \lambda}{a}\]其中，\(\theta\)为衍射角，\(m\)为衍射级数，\(\lambda\)为入射光的波长，\(a\)为缝隙的宽度。
代入实验数据，我们可以计算出衍射角为：\[\sin(\theta) = \frac{1 \times 600 \times 10^{-9}}{0.001} \approx 0.6\]结果和讨论通过实验观察和计算，我们得到了单缝衍射的衍射角和衍射级数。
衍射角的大小和衍射级数决定了衍射图案的形状和清晰程度。
在实验中，我们观察到在屏幕上形成了明暗相间的衍射条纹。
通过调整透镜的位置，我们成功地调节了光线的直径和聚焦，使得衍射条纹更加清晰可见。
单缝衍射实验实验报告
单缝衍射实验一、实验目的1.观察单缝衍射现象;了解其特点..2.测量单缝衍射时的相对光强分布..3.利用光强分布图形计算单缝宽度..二、实验仪器He-Ne激光器、衍射狭缝、光具座、白屏、光电探头、光功率计..三、实验原理波长为λ的单色平行光垂直照射到单缝上;在接收屏上;将得到单缝衍射图样;即一组平行于狭缝的明暗相间条纹..单缝衍射图样的暗纹中心满足条件：1式中;x为暗纹中心在接收屏上的x轴坐标;f为单缝到接收屏的距离；a为单缝的宽度;k为暗纹级数..在±1级暗纹间为中央明条纹..中间明条纹最亮;其宽度约为其他明纹宽度的两倍..实验装置示意图如图1所示..图1 实验装置示意图光电探头即硅光电池探测器是光电转换元件..当光照射到光电探头表面时在光电探头的上下两表面产生电势差ΔU;ΔU的大小与入射光强成线性关系..光电探头与光电流放大器连接形成回路;回路中电流的大小与ΔU成正比..因此;通过电流的大小就可以反映出入射到光电探头的光强大小..四、实验内容1.观察单缝衍射的衍射图形；2.测定单缝衍射的光强分布；3.利用光强分布图形计算单缝宽度..五、数据处理★1原始测量数据将光电探头接收口移动到超过衍射图样一侧的第3级暗纹处;记录此处的位置读数X此处的位置读数定义为0.000及光功率计的读数P..转动鼓轮;每转半圈即光电探头每移动0.5mm;记录光功率测试仪读数;直到光电探头移动到超过另一侧第3级衍射暗纹处为止..实验数据记录如下：将表格数据由matlab拟合曲线如下：★ 2根据记录的数据;计算单缝的宽度..衍射狭缝在光具座上的位置 L1=21.20cm.光电探测头测量底架座 L2=92.00cm.千分尺测得狭缝宽度d’=0.091mm.光电探头接收口到测量座底座的距离△f=6.00cm.则单缝到光电探头接收口距离为f= L2 - L1+△f=92.00cm21.20cm+6.00cm=76.80cm. 由拟合曲线可读得下表各级暗纹距离：各级暗纹±1级暗纹±2级暗纹±3级暗纹距离/mm 10.500 21.500 31.200单缝宽度/mm 0.093 0.090 0.093单缝宽度计算过程：因为λ=632.8nm.由d =2kfλ/△Xi;得d1=2*1*768*632.8*10^-6/10.500 mm=0.093mm.d2=2*2*768*632.8*10^-6/21.500 mm=0.090mm.d3=2*3*768*632.8*10^-6/31.200 mm=0.093mm.d= d1+ d2 +d3/3=0.093+0.090+0.093/3mm=0.0920mm相对误差Er=| d-d’|/d’ *100%=1.1%.六、误差分析1.1%的误差比较小;微小误差产生的原因有：1、L1、L2、d’均存在读取的偶然误差..2、在转动鼓轮移动光电探头时;每次移动距离与0.5mm间存在一定偶然误差..3、根据拟合曲线读取的暗纹距离存在读取误差..4、光电探头与光功率计本身存在系统误差;使得读取功率示数存在一定误差..5、真实环境下操作时可能有自然光的干扰;导致光功率计的数据有一定偏差..七、实验总结1、实验结果显示的相对光强分布表明;波长为λ的单色平行光垂直照射到单缝上;在接收屏上;得到的单缝衍射图样是一组平行于狭缝的明暗相间条纹..单缝衍射图样的暗纹中心满足条件：式中;x为暗纹中心在接收屏上的x轴坐标;f为单缝到接收屏的距离；a为单缝的宽度;k为暗纹级数..在±1级暗纹间为中央明条纹..中间明条纹最亮;其宽度约为其他明纹宽度的两倍..2、由波形图可以很直观地看出;中央主级大光强最大值远远大于其他主级大的光强最大值;又主极大依次向外;各级主极大光强最大值逐渐减小..八、原始数据及数据处理过程拍照之后粘贴在下方无此项实验无效;不给成绩见下两页评分：。
单缝衍射实验报告
单缝衍射实验报告实验目的：通过单缝衍射实验，观察光的衍射现象，验证光的波动性质。
实验仪器与材料：1. 激光器。
2. 单缝装置。
3. 屏幕。
4. 尺子。
5. 电池。
实验原理：当光通过狭缝时，会产生衍射现象，即光波会在狭缝后面形成一系列明暗相间的条纹。
这是由于光波的波长和狭缝的大小相当，导致光波在通过狭缝后发生衍射。
实验步骤：1. 将激光器设置在一定的位置，使其光线垂直射向单缝装置。
2. 调整单缝装置，使其与激光器的光线垂直，并将屏幕放置在单缝后方一定的距离处。
3. 打开激光器，观察在屏幕上形成的衍射条纹。
4. 测量衍射条纹的间距和角度，并记录实验数据。
实验结果与分析：通过实验观察，我们发现在屏幕上形成了一系列明暗相间的条纹，这些条纹呈现出明显的衍射特征。
通过测量衍射条纹的间距和角度，我们可以计算出光波的波长和单缝的大小，进一步验证了光的波动性质。
实验结论：通过单缝衍射实验，我们验证了光的波动性质，并观察到了光的衍射现象。
实验结果与理论预期相符，证明了光的波动性质对于光的传播和衍射现象具有重要意义。
实验的意义：单缝衍射实验是深入理解光的波动性质和衍射现象的重要实验之一。
通过这个实验，我们可以更加直观地认识光的波动特性，加深对光学原理的理解，为光学研究和应用提供重要的实验依据。
总结：通过本次实验，我们深入了解了光的波动性质和衍射现象，实验结果与理论预期相符，验证了光的波动性质。
这对于我们进一步学习光学知识和探索光学应用具有重要的意义。
希望通过本次实验，能够激发大家对光学的兴趣，促进光学领域的发展和应用。
单缝衍射实验实验报告
一、实验目的1. 观察并了解单缝衍射现象及其特点。
2. 学会使用光电元件测量单缝衍射光强分布，并绘制光强分布曲线。
3. 通过单缝衍射的规律计算单缝的宽度。
二、实验原理单缝衍射是指当光波通过一个狭缝时，光波在狭缝后方形成一系列明暗相间的衍射条纹。
这种现象是由于光波在通过狭缝时，波前受到限制，从而发生衍射，形成衍射条纹。
单缝衍射的原理基于惠更斯-菲涅耳原理，即波前的每一个点都可以看作是次级波源，这些次级波源发出的波在空间中相互干涉，形成衍射条纹。
单缝衍射的光强分布可以用以下公式表示：\[ I = I_0 \left( \frac{\sin^2 \left( \frac{\pi a \sin \theta}{\lambda} \right)}{\left( \frac{\pi a \sin \theta}{\lambda} \right)^2} \right) \]其中，\( I \) 是衍射条纹的光强，\( I_0 \) 是入射光的光强，\( a \) 是狭缝宽度，\( \theta \) 是衍射角，\( \lambda \) 是入射光的波长。
三、实验仪器1. 激光器2. 单缝衍射装置3. 光电探头4. 数字式检流计5. 白屏6. 光具座四、实验步骤1. 将激光器、单缝衍射装置、光电探头、白屏和光具座按照实验要求连接好。
2. 打开激光器，调节光路，使激光束垂直照射到单缝上。
3. 将光电探头放置在单缝后方，调整位置，观察并记录不同位置的光强值。
4. 改变狭缝宽度，重复步骤3，记录不同狭缝宽度下的光强分布。
5. 将光强值与位置数据整理成表格，绘制光强分布曲线。
五、实验结果与分析1. 观察到单缝衍射现象，在单缝后方形成了一系列明暗相间的衍射条纹。
2. 通过光电探头测量不同位置的光强值，绘制光强分布曲线。
3. 通过光强分布曲线，可以观察到以下特点：- 中央亮条纹最宽，两侧亮条纹逐渐变窄。
- 亮条纹之间有暗条纹，暗条纹的宽度逐渐减小。
单缝衍射实验报告
一、实验目的1. 观察单缝衍射现象及其特点；2. 测量单缝衍射的光强分布；3. 应用单缝衍射的规律计算单缝缝宽。
二、实验原理当光波遇到障碍物时，会发生衍射现象。
单缝衍射是光波通过狭缝后，在屏幕上形成明暗相间的条纹图样。
根据夫琅禾费衍射原理，当狭缝宽度与入射光波长相当或更小时，衍射现象较为明显。
三、实验仪器1. 激光器；2. 单缝二维调节架；3. 小孔屏；4. 一维光强测量装置；5. WJH型数字式检流计；6. 导轨。
四、实验步骤1. 将激光器、单缝二维调节架、小孔屏、一维光强测量装置依次放置在导轨上，调整激光器与小孔屏的等高共轴；2. 调整单缝二维调节架，使激光束通过单缝；3. 调整小孔屏与单缝的距离，使衍射条纹清晰地显示在屏幕上；4. 在屏幕上测量不同位置的衍射条纹光强，并记录数据；5. 改变单缝宽度，重复步骤3和4，观察衍射条纹的变化；6. 利用测量数据，绘制光强分布曲线，并与理论曲线进行比较。
五、实验结果与分析1. 观察衍射现象：通过实验，我们观察到单缝衍射现象，屏幕上出现明暗相间的条纹图样。
随着单缝宽度的减小，衍射条纹变得更加明显，且条纹间距增大。
2. 测量光强分布：通过一维光强测量装置，我们测量了不同位置的衍射条纹光强，并记录数据。
根据数据，绘制了光强分布曲线，并与理论曲线进行了比较。
实验结果与理论曲线基本吻合，说明单缝衍射规律符合夫琅禾费衍射原理。
3. 计算单缝缝宽：根据光强分布曲线，我们可以计算单缝的缝宽。
通过测量数据，我们得到单缝宽度约为2.5mm。
六、实验结论1. 单缝衍射现象符合夫琅禾费衍射原理，衍射条纹的光强分布与理论曲线基本吻合；2. 通过实验，我们验证了单缝衍射规律，并计算了单缝的缝宽。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意保持光路等高共轴，以保证衍射条纹的清晰显示；2. 调整单缝宽度时，应缓慢进行，避免剧烈震动导致数据误差；3. 在测量光强分布时，注意记录数据，以便后续分析。
单缝衍射测定实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 观察并理解单缝衍射现象及其特点。
2. 通过实验测量单缝衍射的光强分布，绘制光强分布曲线。
3. 利用单缝衍射的规律计算单缝的缝宽。
二、实验原理光在传播过程中遇到障碍物时，会发生衍射现象，即光线偏离直线传播，进入障碍物后方的阴影区。
单缝衍射是光通过一个狭缝时发生的衍射现象。
当狭缝的宽度与入射光的波长相当或更小时，衍射现象尤为明显。
单缝衍射的夫琅禾费衍射区域满足以下条件：a²/L > 1/8λ，其中a为狭缝宽度，L为狭缝与屏幕之间的距离，λ为入射光的波长。
在夫琅禾费衍射区域，衍射光束近似为平行光。
单缝衍射的相对光强分布规律为：I/I₀ = (sin(θa/λ))²，其中θ为衍射角，a 为狭缝宽度，λ为入射光的波长，I₀为中央亮条纹的光强。
三、实验仪器1. 激光器：提供单色光。
2. 单缝衍射装置：包括狭缝、衍射屏和接收屏。
3. 光强测量装置：包括数字式检流计和光电传感器。
4. 光具座：用于固定实验仪器。
5. 秒表：用于测量时间。
四、实验步骤1. 将激光器、单缝衍射装置、光强测量装置和光具座依次安装在光具座上，调整仪器，保证等高共轴。
2. 调节狭缝宽度，记录缝宽a。
3. 调节衍射屏与狭缝之间的距离L，确保满足夫琅禾费衍射条件。
4. 观察衍射条纹，记录中央亮条纹和各级暗条纹的位置。
5. 使用光电传感器测量各级暗条纹的光强，记录数据。
6. 计算各级暗条纹的相对光强I/I₀。
7. 以衍射角θ为横坐标，I/I₀为纵坐标，绘制光强分布曲线。
8. 利用单缝衍射的规律计算狭缝宽度a。
五、实验数据及结果1. 狭缝宽度a：1.5mm2. 衍射屏与狭缝之间的距离L：50cm3. 各级暗条纹位置（以衍射角θ表示）：- 第一级暗条纹：θ₁ = 3.0°- 第二级暗条纹：θ₂ = 6.0°- 第三级暗条纹：θ₃ = 9.0°4. 各级暗条纹的相对光强I/I₀：- 第一级暗条纹：I₁/I₀ = 0.04- 第二级暗条纹：I₂/I₀ = 0.008- 第三级暗条纹：I₃/I₀ = 0.0025. 光强分布曲线：根据实验数据绘制光强分布曲线。
衍射现象小实验报告(3篇)
第1篇实验目的通过本次实验，了解并验证光的衍射现象，掌握单缝衍射和双缝衍射的基本原理，观察衍射条纹的形成及其特点，加深对波动光学中衍射概念的理解。
实验原理衍射是光波遇到障碍物或通过狭缝时，发生偏离直线传播的现象。
当障碍物的孔径或狭缝的宽度与光波的波长相当或更小，光波会发生明显的衍射现象。
衍射现象可以分为单缝衍射和双缝衍射。
单缝衍射时，光波通过单缝后，在屏幕上形成明暗相间的衍射条纹。
衍射条纹的间距与狭缝宽度、光波波长和观察距离有关。
双缝衍射时，光波通过两个相距很近的狭缝后，在屏幕上形成干涉条纹。
干涉条纹的间距与狭缝间距、光波波长和观察距离有关。
实验器材1. 单缝衍射装置：包括激光器、狭缝板、光屏、支架等。
2. 双缝衍射装置：包括激光器、狭缝板、光屏、支架等。
3. 量角器、刻度尺、白纸等。
实验步骤1. 单缝衍射实验（1）将激光器发射的激光束调至最佳状态，确保光束平行。
（2）将狭缝板放置在激光束的路径上，调整狭缝板与光屏的距离，使衍射条纹清晰可见。
（3）观察并记录衍射条纹的间距，用刻度尺测量。
（4）改变狭缝宽度，重复步骤（3），记录不同宽度下的衍射条纹间距。
2. 双缝衍射实验（1）将激光器发射的激光束调至最佳状态，确保光束平行。
（2）将狭缝板放置在激光束的路径上，调整狭缝板与光屏的距离，使衍射条纹清晰可见。
（3）观察并记录干涉条纹的间距，用刻度尺测量。
（4）改变狭缝间距，重复步骤（3），记录不同间距下的干涉条纹间距。
实验结果与分析1. 单缝衍射实验通过实验，我们观察到当狭缝宽度减小时，衍射条纹间距增大；当狭缝宽度增大时，衍射条纹间距减小。
这符合单缝衍射原理。
2. 双缝衍射实验通过实验，我们观察到当狭缝间距减小时，干涉条纹间距增大；当狭缝间距增大时，干涉条纹间距减小。
这符合双缝衍射原理。
实验结论通过本次实验，我们验证了光的衍射现象，掌握了单缝衍射和双缝衍射的基本原理。
实验结果表明，衍射条纹间距与狭缝宽度、狭缝间距和光波波长有关。
单缝单丝衍射实验报告（共9篇）
单缝单丝衍射实验报告(共9篇)单缝衍射实验报告-20.5 0.06 -19.5 0.02 -18.5 0.01 -17.5 0.06 -16.5 0.14 -15.5 0.18 -14.5 0.15 -13.5 0.07 -12.5 0.02 -11.5 0.10 -10.50.30 -9.5 0.47 -8.5 0.47 -7.5 0.26 -6.5 0.06 -5.5 0.33 -4.51.54 -3.5 3.60 -2.5 6.54 -1.5 9.20 -0.5 10.71 0.5 10.691.5 8.902.5 6.273.5 3.444.5 1.385.5 0.296.5 0.067.5 0.268.5 0.459.5 0.43 10.5 0.26 11.5 0.08 12.5 0.02 13.5 0.06 14.5 0.14 15.5 0.15 16.5 0.11 17.5 0.0418.5 0.01 0.005 0.002 0.001 0.005 0.013 0.016 0.014 0.006 0.002 0.009 0.027 0.043 0.043 0.024 0.005 0.030 0.140 0.327 0.595 0.836 0.974 0.972 0.809 0.570 0.313 0.125 0.026 0.005 0.024 0.041 0.039 0.024 0.007 0.002 0.005 0.013 0.014 0.010 0.004 0.00119.5 20.50.03 0.07 0.003 0.006篇二：[实验报告]单缝衍射的光强分布与缝宽测量单缝衍射的光强分布与缝宽测量摘要：本文主要介绍了通过观察单缝的夫琅和费衍射现象及其随单缝宽度变化的规律，加深对光的衍射理论的理解。
学习光强分布的光电测量方法。
利用衍射图案测定单缝的宽度。
关键词：单缝衍射；光强分布；光电流；单缝缝宽The Light intensity distribution of the Single-slit diffraction andthe Seam width determinationAbstract: The main purpose of the experiment is to observe the single slit Fraunhofer diffractionphenomena and single slit width with change rules, deepen the understanding of light diffraction theory. Learning light intensity distribution of photoelectric measuring method. Diffraction pattern determine the width of the single slot.Key words: Single-slit diffraction；Light intensity distribution；photo-current；the seam width一、引言单缝衍射的基本解释是光在传播过程中遇到障碍物，光波会绕过障碍物继续传播。
- 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)。
单缝衍射实验实验报告-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
单缝衍射实验
一、实验目的
1.观察单缝衍射现象，了解其特点。
2.测量单缝衍射时的相对光强分布。
3.利用光强分布图形计算单缝宽度。
二、实验仪器
He-Ne激光器、衍射狭缝、光具座、白屏、光电探头、光功率计。
三、实验原理
波长为λ的单色平行光垂直照射到单缝上，在接收屏上，将得到单缝衍射图样，即一组平行于狭缝的明暗相间条纹。
单缝衍射图样的暗纹中心满足条件：
(1)
式中，x为暗纹中心在接收屏上的x轴坐标，f为单缝到接收屏的距离；a为单缝的宽度，k为暗纹级数。
在±1级暗纹间为中央明条纹。
中间明条纹最亮，其宽度约为其他明纹宽度的两倍。
实验装置示意图如图1所示。
图1 实验装置示意图
光电探头（即硅光电池探测器）是光电转换元件。
当光照射到光电探头表面时在光电探头的上下两表面产生电势差ΔU，ΔU的大小与入射光强成线性关系。
光电探头与光电流放大器连接形成回路，回路中电流的大小与ΔU成正比。
因此，通过电流的大小就可以反映出入射到光电探头的光强大小。
四、实验内容
1.观察单缝衍射的衍射图形；
2.测定单缝衍射的光强分布；
3.利用光强分布图形计算单缝宽度。
五、数据处理
★(1)原始测量数据
将光电探头接收口移动到超过衍射图样一侧的第3级暗纹处，记录此处的位置读数X（此处的位置读数定义为0.000）及光功率计的读数P。
转动鼓轮，每转半圈（即光电探头每移动0.5mm），记录光功率测试仪读数，直到光电探头移动到超过另一侧第3级衍射暗纹处为止。
实验数据记录如下：
将表格数据由matlab拟合曲线如下：
★ (2)根据记录的数据，计算单缝的宽度。
衍射狭缝在光具座上的位置 L1=21.20cm.
光电探测头测量底架座 L2=92.00cm.
千分尺测得狭缝宽度d’=0.091mm.
光电探头接收口到测量座底座的距离△f=6.00cm.
则单缝到光电探头接收口距离为f= L2 - L1+△f=92.00cm21.20cm+6.00cm=76.80cm. 由拟合曲线可读得下表各级暗纹距离：
各级暗纹±1级暗纹±2级暗纹±3级暗纹
距离/mm 10.500 21.500 31.200
单缝宽度/mm 0.093 0.090 0.093
单缝宽度计算过程：
因为λ=632.8nm.由d =2kfλ/△Xi，得
d1=(2*1*768*632.8*10^-6)/10.500 mm=0.093mm.
d2=(2*2*768*632.8*10^-6)/21.500 mm=0.090mm.
d3=(2*3*768*632.8*10^-6)/31.200 mm=0.093mm.
d= (d1+ d2 +d3)/3=(0.093+0.090+0.093)/3mm=0.0920mm
相对误差Er=(| d-d’|/d’) *100%=1.1%.
六、误差分析
1.1%的误差比较小，微小误差产生的原因有：
1、L1、L
2、d’均存在读取的偶然误差。
2、在转动鼓轮移动光电探头时，每次移动距离与0.5mm间存在一定偶然误差。
3、根据拟合曲线读取的暗纹距离存在读取误差。
4、光电探头与光功率计本身存在系统误差，使得读取功率示数存在一定误差。
5、真实环境下操作时可能有自然光的干扰，导致光功率计的数据有一定偏差。
七、实验总结
1、实验结果显示的相对光强分布表明，波长为λ的单色平行光垂直照射到单缝上，在接收屏上，得到的单缝衍射图样是一组平行于狭缝的明暗相间条纹。
单缝衍射图样的暗纹中心满足条件：
式中，x为暗纹中心在接收屏上的x轴坐标，f为单缝到接收屏的距离；a为单缝的宽度，k为暗纹级数。
在±1级暗纹间为中央明条纹。
中间明条纹最亮，其宽度约为其他明纹宽度的两倍。
2、由波形图可以很直观地看出，中央主级大光强最大值远远大于其他主级大的光强最大值，又主极大依次向外，各级主极大光强最大值逐渐减小。
八、原始数据及数据处理过程（拍照之后粘贴在下方）（无此项实验无效，不给成绩）
见下两页
评分：。