單縫衍射與光強(qiáng)分布測(cè)量

《單縫衍射與光強(qiáng)分布測(cè)量》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、南昌大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名：易常瑞學(xué)號(hào)：5502211043專業(yè)班級(jí)：應(yīng)物111班班級(jí)編號(hào)：S008實(shí)驗(yàn)時(shí)間：第三周星期一13:00座位號(hào)：6教師編號(hào)：T023成績(jī)：?jiǎn)慰p衍射與光強(qiáng)分布測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.觀察單縫衍射現(xiàn)象，加深對(duì)衍射理論的理解；2.會(huì)用光電元件測(cè)量單縫衍射的相對(duì)光強(qiáng)分布，掌握其分布規(guī)律，測(cè)出單縫寬度。二、實(shí)驗(yàn)儀器半導(dǎo)體激光器，狹縫，光闌，電源，調(diào)節(jié)光強(qiáng)的儀器，平行光管，CCD（電荷耦合元件），電腦一臺(tái)（相關(guān)軟件）和WGZ--IIA導(dǎo)軌。三、實(shí)驗(yàn)原理1.單縫衍射強(qiáng)度分布公式。N8南昌大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名：易常瑞學(xué)號(hào)：

2、5502211043專業(yè)班級(jí)：應(yīng)物111班班級(jí)編號(hào)：S008實(shí)驗(yàn)時(shí)間：第三周星期一13:00座位號(hào)：6教師編號(hào)：T023成績(jī)：如圖1、2，坐標(biāo)取法。按照惠更斯—菲涅爾原理，我們把縫內(nèi)的波前AB分割成許多等寬的窄條，它們是振幅相等的次波源，朝多個(gè)方向發(fā)射次波，由于接收屏幕位于透鏡,的像方焦面上，角度相同的衍射線匯聚于幕上同一點(diǎn)，設(shè)入射光與光軸平行，則在波面AB上無(wú)相位差，單縫上下邊緣A、B到的衍射線間的光程差為，設(shè)縫寬為a。在旁軸條件下，按菲涅爾—基爾霍夫公式：其中r是波前上坐標(biāo)為x的點(diǎn)Q到場(chǎng)點(diǎn)的光程，由圖3可知光程差為8南昌大學(xué)

3、物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名：易常瑞學(xué)號(hào)：5502211043專業(yè)班級(jí)：應(yīng)物111班班級(jí)編號(hào)：S008實(shí)驗(yàn)時(shí)間：第三周星期一13:00座位號(hào)：6教師編號(hào)：T023成績(jī)：它與y無(wú)關(guān)。在正入射情況下是與x、y無(wú)關(guān)的常量。將（1）式先對(duì)y積分，并把所有與x無(wú)關(guān)的因子歸并到一個(gè)常量C中，于是得到其中當(dāng)式（2）中取0時(shí)，有，式（2）可寫(xiě)為兩邊取平方得：8南昌大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名：易常瑞學(xué)號(hào)：5502211043專業(yè)班級(jí)：應(yīng)物111班班級(jí)編號(hào)：S008實(shí)驗(yàn)時(shí)間：第三周星期一13:00座位號(hào)：6教師編號(hào)：T023成績(jī)：要測(cè)出單縫衍射的光強(qiáng)分布只需測(cè)出即可

4、。而產(chǎn)生亮條紋的位置是：對(duì)應(yīng)的數(shù)值為：對(duì)應(yīng)的sin為在近軸條件下，，令，8南昌大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名：易常瑞學(xué)號(hào)：5502211043專業(yè)班級(jí)：應(yīng)物111班班級(jí)編號(hào)：S008實(shí)驗(yàn)時(shí)間：第三周星期一13:00座位號(hào)：6教師編號(hào)：T023成績(jī)：而（其中K=0,1,2，…），則一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)裝置連接如下圖：平行光管調(diào)光器光闌、單縫CCD激光器??電腦步驟：（1）開(kāi)啟電源開(kāi)關(guān)，調(diào)整激光器和光闌共軸（水平移動(dòng)光闌，只要照在CCD上的光強(qiáng)不變，則可以認(rèn)為已經(jīng)共軸了），將平行光管放于導(dǎo)軌上，再把調(diào)節(jié)光強(qiáng)的裝置放上去，最后把CCD連上電腦；（2

5、）屏蔽背景光源開(kāi)啟電腦，打開(kāi)軟件，進(jìn)行拍攝，調(diào)整縫數(shù)，直到單縫，再調(diào)整光強(qiáng)，直到看到清晰的單縫衍射圖像；（3）然后將圖像保存為BMP或IPJ格式，然后打開(kāi)圖片，點(diǎn)擊“水平”，再在出現(xiàn)的圖像左上方點(diǎn)擊“線模式”，再點(diǎn)擊“制表”，保存為excel，打開(kāi)文件，利用excel畫(huà)出圖像。二、數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)所拍圖像如下：8南昌大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名：易常瑞學(xué)號(hào)：5502211043專業(yè)班級(jí)：應(yīng)物111班班級(jí)編號(hào)：S008實(shí)驗(yàn)時(shí)間：第三周星期一13:00座位號(hào)：6教師編號(hào)：T023成績(jī)：x12345678910111213141516171819

6、20y6666778891010111112111111101010x2122232425262728293031323334353637383940y1111111212121314141415161616161716161514x4142434445464748495051525354555657585960y1312111111121214172024293542485460657175x6162636465666768697071727374757677787980y798286899194959799999998989

7、7959391888479x81828384858687888990919293949596979899100y7368635650443832272219171615141516161819x101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120y1918192018171716151312121110999888由以上數(shù)據(jù)畫(huà)出來(lái)的圖為：8南昌大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名：易常瑞學(xué)號(hào)：5502211043專業(yè)班級(jí)：應(yīng)物111班班級(jí)編號(hào)：S008實(shí)驗(yàn)時(shí)間：第三周星期一13

8、:00座位號(hào)：6教師編號(hào)：T023成績(jī)：一級(jí)主極大處的光強(qiáng)誤差分析：有圖像可知在極小處光強(qiáng)并不為0，這樣導(dǎo)致計(jì)算出來(lái)次級(jí)主極大處的光強(qiáng)遠(yuǎn)大于理論值，如果把整個(gè)圖像往下移使一次極小到零的話，此時(shí)，誤差得以減小。有所拍的圖像可知，衍射圖像不是很清晰，且導(dǎo)致了極小處的