狭缝微小宽度的一种光学测量法
14:37:32& 来源：&
& & 摘　要　本文介绍通过对狭缝进行傅里叶变换,在频谱面上进行光强记录,并制作标准缝宽的工作曲线,从而批量测定样品狭缝微小宽度的一种光学方法。
& &1　测量原理
& & 如图1,根据衍射理论,透镜可对S1面上的输入函数实现完全傅里叶变换。
& & 当输入函数为狭缝时(狭缝宽度为&),
相应的光强分布为:
& & 图2为以&a/2为横坐标的光强分布,由于&&0时,sinc(&a/2)&1,所以中心点的光强为
& & I(0)= C2a 2=C22a2
& & 上式表明:当输入光强和系统光路固定后,频谱坐标原点附近光强正比于a2。
& & 令I(0)=Aa2,此式两边取对数得:
& & logI(0)=logA+2loga。
& & 当用感光底片记录光强时,在曝光乳剂特性曲线的线性范围内,黑度
& & S=&logI+i
其中&为反衬度。因此
& &S(0)=&logI(0)+i=&logA+2&loga+i=m+nloga
其中m=&logA+i,n=2&。可见黑度与缝宽的对数成线性关系。用一组标准的a值,测出对应的S(0)值,可制作一条工作曲线,如图3所示。在保持实验条件不变的情况下,如果测得一样品狭缝的So(0)值,则可利用工作曲线求得该狭缝宽度的对数值loga,从而求得ao。
& & 2　测量装置
& & 图4为测量装置简图。He-Ne激光器发出的波长0.6328&m的激光束经过快门后进行扩束准直再入射置于光具座上的狭缝,该狭缝宽度可调,并可直接读出狭缝宽度。透镜与全息记录干版同轴放置在入射光路上。透镜与狭缝和透镜与干版均相距f(f为透镜焦距值)。干版可在垂直方向移动。另外在全息干版前放置一水平取向宽度为2mm的光栏A,使频谱图能透过光栏成象在干版的一个水平窄条上。
& &&测量开始关闭快门,调节狭缝宽度至4&m,安装全息干版,打开快门进行曝光,再将狭缝宽度改为8&m,并垂直移动干版4mm,进行第二次曝光。按此方式,再分别对16&m,32&m,64&m宽的狭缝记录其频谱图。最后对1个样品狭缝宽度记录其频谱图。曝光完成后经显影,停显,定影处理,再用测微光度计测定各频谱中心极大位置对应的黑度值。
&& &3　测量结果与讨论
& & 由表1数据制作的工作曲线如图5所示。测得样品狭缝对应的黑度S(0)=52.8,由工作曲线求得loga=1.33,因此a=21.4&m。
& & 从实验结果可以看出,黑度与缝宽的对数值较好地成线性关系,表明实验与理论相符。
& & 由于干版宽度为90mm,每次测量垂直移动4mm,所以扣除4个标准缝宽记录需6mm后,每一块干版可用于测量15个以上样品。在产品质量校验中有潜在应用价值。
& & &该法测量误差主要来源于用光度测微计测量黑度。因为在曝光记录过程中标准缝宽和样品缝宽的频谱记录条件完全相同。
& & 参考文献
& & 1　〔美〕杨振寰著,毋国光等译.光学信息处理,天津:南开大学出版社,1986
& & 2　高学颜等.近代物理实验,山东大学出版社,1989
& & 作者：陈建农
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&&投稿QQ：2．最小偏向角法测三棱镜玻璃的折射率；假设有一束单色平行光LD入射到棱镜上，经；过两次折射后沿ER方向射出，则入射光线LD与；出射光线ER间的夹角称为偏向角，如图3所示；转动三棱镜，改变入射光对光学面AC的入射；角，出射光线的方向ER也随之改变，即偏向角；发生变化；棱镜，使偏向角逐渐减小；当转到某个位置时，；若再继续沿此方向转动，偏向角又将逐渐增大，；此位置
2．最小偏向角法测三棱镜玻璃的折射率
假设有一束单色平行光LD入射到棱镜上，经
过两次折射后沿ER方向射出，则入射光线LD与
出射光线ER间的夹角称为偏向角，如图3所示。
转动三棱镜，改变入射光对光学面AC的入射
角，出射光线的方向ER也随之改变，即偏向角
发生变化。沿偏向角减小的方向继续缓慢转动三
棱镜，使偏向角逐渐减小；当转到某个位置时，
若再继续沿此方向转动，偏向角又将逐渐增大，
此位置时偏向角达到最小值，测出最小偏向角。可以证明棱镜材料的折射率与顶角
最小偏向角的关系式为
实验中，利用分光镜测出三棱镜的顶角料的折射率。
四、实验步骤与内容：
1．分光计的调整（分光计结构如
右图所示）
在进行调整前，应先熟悉所使用
的分光计中下列螺丝的位置：
①目镜调焦(看清分划板准线)手
轮； ②望远镜调焦(看清物体)调节手
轮(或螺丝)；③调节望远镜高低倾斜
度的螺丝；④控制望远镜(连同刻度盘)
转动的制动螺丝；⑤调整载物台水平状态的螺丝；⑥控制载物台转动的制动螺丝；⑦调整平行光管上狭缝宽度的螺丝；⑧调整平行光管高低倾斜度的螺丝；⑨平行光管调焦的狭缝套筒制动螺丝。
(1)目测粗调。将望远镜、载物台、平行光管用目测粗调成水平，并与中心轴垂直(粗调是后面进行细调的前提和细调成功的保证)。
(2)用自准法调整望远镜，使其聚焦于无穷远。
①调节目镜调焦手轮,直到能够清楚地看到分划板&准线&为止。
及最小偏向角，即可由上式算出棱镜材
②接上照明小灯电源，打开开关，可在目镜视场中看到如图4所示的“准线”和带有绿色小十字的窗口。
图4目镜视场
③将双面镜按图5所示方位放置在载物台上。这样放置是出于这样的考虑：若要调节平面镜的俯仰，只需要调节载物台下的螺丝a1或a2即可，而螺丝a3的调节与平面镜的俯仰无关。
图5平面镜的放置
④沿望远镜外侧观察可看到平面镜内有一亮十字，轻缓地转动载物台，亮十字也随之转动。但若用望远镜对着平面镜看，往往看不到此亮十字，这说明从望远镜射出的光没有被平面镜反射到望远镜中。
我们仍将望远镜对准载物台上的平面镜，调节镜面的俯仰，并转动载物台让反射光返回望远镜中，使由透明十字发出的光经过物镜后（此时从物镜出来的光还不一定是平行光），再经平面镜反射，由物镜再次聚焦，于是在分划板上形成模糊的像斑（注意：调节是否顺利，以上步骤是关键）。然后先调物镜与分划板间的距离，再调分划板与目镜的距离使从目镜中既能看清准线，又能看清亮十字的反射像。注意使准线与亮十字的反射像之间无视差，如有视差，则需反复调节，予以消除。如果没有视差，说明望远镜已聚焦于无穷远。 ??
(3)调整望远镜光轴，使之与分光计的中心轴垂直。
平行光管与望远镜的光轴各代表入射光和出射光的方向。为了测准角度，必须分别使它们的光轴与刻度盘平行。刻度盘在制造时已垂直于分光计的中心轴。因此，当望远镜与分光计的中心轴垂直时，就达到了与刻度盘平行的要求。
具体调整方法为：平面镜仍竖直置于载物台上，使望远镜分别对准平面镜前后两镜面，利用自准法可以分别观察到两个亮十字的反射像。如果望远镜的光轴与分光计的中心轴相垂
直，而且平面镜反射面又与中心轴平行，则转动载物台时，从望远镜中可以两次观察到由平面镜前后两个面反射回来的亮十字像与分划板准线的上部十字线完全重合，如图6（c）所示。若望远镜光轴与分光计中心轴不垂直，平面镜反射面也不与中心轴相平行，则转动载物台时，从望远镜中观察到的两个亮十字反射像必然不会同时与分划板准线的上部十字线重合，而是一个偏低，一个偏高，甚至只能看到一个。这时需要认真分析，确定调节措施，切不可盲目乱调。重要的是必须先粗调：即先从望远镜外面目测，调节到从望远镜外侧能观察到两个亮十字像；然后再细调：从望远镜视场中观察，当无论以平面镜的哪一个反射面对准望远镜，均能观察到亮十字时，如从望远镜中看到准线与亮十字像不重合，它们的交点在高低方面相差一段距离如图6(a)所示。?此时调整望远镜高低倾斜螺丝使差距减小为h/2，如图6(b)所示。再调节载物台下的水平调节螺丝，消除另一半距离，使准线的上部十字线与亮十字线重合，如图6(c)所示。之后，再将载物台旋转180 ，使望远镜对着平面镜的另一面，采用同样的方法调节。如此反复调整，直至转动载物台时，从平面镜前后两表面反射回来的亮十字像都能与分划板准线的上部十字线重合为止。这时望远镜光轴和分光计的中心轴相垂直，常称这种方法为逐次逼近各半调整法。
图6 亮十字像与分划板准线的位置关系
（4）调整平行光管
用前面已经调整好的望远镜调节平行光管。当平行光管射出平行光时，则狭缝成像于望远镜物镜的焦平面上，在望远镜中就能清楚地看到狭缝像，并与准线无视差。
①调整平行光管产生平行光。取下载物台上的平面镜，关掉望远镜中的照明小灯，用钠灯照亮狭缝，从望远镜中观察来自平行光管的狭缝像，同时调节平行光管狭缝与透镜间的距离，直至能在望远镜中看到清晰的狭缝像为止，然后调节缝宽使望远镜视场中的缝宽约为1mm。
②调节平行光管的光轴与
分光计中心轴相垂直。望远镜中
看到清晰的狭缝像后，转动狭缝
（但不能前后移动）至水平状
态，调节平行光管倾斜螺丝，使
狭缝水平像被分划板的中央十
字线上、下平分，如图7(a)
示。这时平行光管的光轴已与分光计中心轴相垂直。再把狭缝转至铅直位置，并需保持狭缝像最清晰而且无视差，位置如图7(b)所示。
至此分光计已全部调整好，使用时必须注意分光计上除刻度圆盘制动螺丝及其微调螺丝外，其它螺丝不能任意转动，否则将破坏分光计的工作条件，需要重新调节。
在正式测量之前，请先弄清你所使用的分光计中下列各螺丝的位置：①控制望远镜（连同刻度盘）转动的制动螺丝；②控制望远镜微动的螺丝。
????(1)用反射法测三棱镜的顶角
如图2 所示，使三棱镜的顶角对准平行光管，开启钠光灯，使平行光照射在三棱镜的AC、AB面上，旋紧游标盘制动螺丝，固定游标盘位置，放松望远镜制动螺丝，转动望远镜（连同刻度盘）寻找AB面反射的狭缝像，使分划板上竖直线与狭缝像基本对准后，旋紧望远镜螺丝，用望远镜微调螺丝使竖直线与狭缝完全重合，记下此时两对称游标上指示的读数、
三棱镜的顶角
重复测量三次取平均。
(2) 棱镜玻璃折射率的测定
分别放松游标盘和望远镜的制动螺丝，转动游标盘（连同三棱镜）使平行光射入三棱镜的AC面，如图3 所示。转动望远镜在AB面处寻找平行光管中狭缝的像。然后向一个方向缓慢地转动游标盘（连同三棱镜）在望远镜中观察狭缝像的移动情况，当随着游标盘转动而向某个方向移动的狭缝像，正要开始向相反方向移动时，固定游标盘。轻轻地转动望远镜，使分划板上竖直线与狭缝像对准，记下两游标指示的读数，记为指示的读数，记为
重复测量三次求平均。用上式求出棱镜的折射。
五、列表记录所有的数据。
六、注意事项：
1．望远镜、平行光管上的镜头，三棱镜、平面镜的镜面不能用手摸、揩。如发现有尘埃时，应该用镜头纸轻轻揩擦。三棱镜、平面镜不准磕碰或跌落，以免损坏。
2．分光计是较精密的光学仪器，要加倍爱护，不应在制动螺丝锁紧时强行转动望远镜，也不要随意拧动狭缝。
3．在测量数据前务须检查分光计的几个制动螺丝是否锁紧，若未锁紧，取得的数据会不可靠。
、，可得 、；然后取下三棱镜，转动望远镜使它直接对准平行光管，并使分划板上竖直线与狭缝像对准，记下对称的两游标为 。转动望远镜至AC面进行同样的测量得、。可得
4．测量中应正确使用望远镜转动的微调螺丝，以便提高工作效率和测量准确度。
5．在游标读数过程中，由于望远镜可能位于任何方位，故应注意望远镜转动过程中是否过了刻度的零点。
6．调整时应调整好一个方向，这时已调好部分的螺丝不能再随便拧动，否则会造成前功尽弃。
7．望远镜的调整是一个重点。首先转动目镜手轮看清分划板上的十字线，而后伸缩目镜筒看清亮十字。
测量单缝衍射的光强分布
一、 实验目的：
1、学会用光电二极管测量相对光强的实验方法；
2、加深对单缝衍射现象的理解。
二、实验仪器与器材：
光具座、氦氖激光器及其电源、光电二极管及其电源、可调狭缝、光电检流计。
三、实验原理：
１．单狭缝夫琅和费衍射公式成立的条件
平行光的衍射称为夫琅和费衍射，它的特点是只用简单的计算就可以得出准确的结果，便于和实验结果比较并且实用。
如图1所示，从光源S发出经透镜L1形成的平行光束垂直照射到狭缝上。根据惠更斯―菲涅耳原理，狭缝上各点可以看成是新的波源。新波源向各个方向发出球面波、次波，在透镜L2的后焦面叠加形成一组明暗相间的条纹。
夫琅禾费单缝衍射光路图
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单缝衍射大学物理实验报告
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篇一：物理实验5_测量单缝衍射的光强分布 实验名称：测量单缝衍射的光强分布 实验目的： a．观察单缝衍射现象及其特点； b．测量单缝衍射的光强分布； c．应用单缝衍射的规律计算单缝缝宽；
实验仪器： 导轨、激光电源、激光器、单缝二维调节架、小孔屏、一维光强测量装置、WJH型数字式检流计。
实验原理和方法： 光在传播过程中遇到障碍物时将绕过障碍物，改变光的直线传播，称为光的衍射。当障碍物的大小与光的波长大得不多时，如狭缝、小孔、小圆屏、毛发、细针、金属丝等，就能观察到明显的光的衍射现象，亦即光线偏离直线路程的现象。光的衍射分为夫琅和费衍射与费涅耳衍射，亦称为远场衍射与近场衍射。本实验只研究夫琅和费衍射。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光路图如下图所示。 a. 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： a2a2 ???或L??? 88L 式中：a为狭缝宽度；L为狭缝与屏之间的距离；?为入射光的波长。 可以对L的取值范围进行估算：实验时，若取a?1?10m，入射光是He?Ne激光，?4 其波长为632.80nm，a2 ??1.6cm?2cm，所以只要取L?20cm，就可满足夫琅和费衍射的远场条件。但实验证明，取L?50cm，结果较为理想。
b. 根据惠更斯－费涅耳原理，可导出单缝衍射的相对光强分布规律：I?(sinu/u)2 I0 式中： u?(?asin?)/? 暗纹条件：由上式知，暗条纹即I?0出现在 u?(?asin?)/????，??2?，? 即暗纹条件为 asin??k?，k??1，k??2，? 明纹条件：求I为极值的各处，即可得出明纹条件。令(来自: 写 论 文 网:单缝衍射大学物理) d(sin2u/u2)?0 du 推得u?tanu 此为超越函数，同图解法求得： u?0，?1.43?，?2.46?，?3.47?，? 即asin??0，?1.43?，?2.46?，?3.47?，? 可见，用菲涅耳波带法求出的明纹条件 asin??(2k?1)?/2，k?1，2，3，? 只是近似准确的。 单缝衍射的相对光强分布曲线如下图所示，图中各级极大的位置和相应的光强如下： sin? I 0 ?1.43?/a ?2.46?/a ?3.47?/a I0 0.047I0 0.017I0 .0.018Ic. 应用单缝衍射的公式计算单缝缝宽
由暗纹条件：asin??k? 并由图有：Xk?Ltan?k 由于?很小，所以 Xk?L?k?kL?/a 令b?Xk?1?Xk?L?/a（b为两相邻暗纹间距），则 a?L?/b（或a?L?/X1，X1为中央明纹半宽度） 由此可见，条纹间距b正比于L和?，反比于缝宽a。由实验曲线测出b（取平均值），即可算出缝宽a。
d. 实验证明，若将单缝衍射的光路图中的单缝换成金属细丝，屏上夫琅和费花样和同样宽度的单缝衍射花样是一样的，故只需将单缝宽度a用金属细丝直径d代替，就可完全应用以上的理论和公式。
实验内容和步骤： 实验主要内容是观察单缝衍射现象，测量单缝衍射的光强分布，并计算出缝宽a。 实验中用硅光电池作光强I的测量器件。硅光电池能直接变为电能，在一定的光照范围内，光电池的光电流i与光照强度I成正比。本实验用的是WJH型数字式检流计，以数字显示来检测光电流。它是采用低漂移运算放大器、模/数转换器和发光数码管将光电流a进行处理，从而将光强I以数字显示出来。 a．按下图接好实验仪器，先目测粗调，使各光学元件同轴等高，要注意将激光器调平；b．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， ?3加上本实验采用的是方向性很好，发散角1?10~1?10?5rad的He?Ne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L1和L2。； c．点亮He?Ne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。d．将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）。以后在测量过程中如果数码管显示“999”，此为超量程知识，可将量程调高一档。如果数字显示小于190，且小数点不在第一位时，可将量程减少一档，以充分利用仪器分辨率。 e. 将小孔屏置于光强测量装置之前，调二维调节架，选择所需的单缝缝宽a，观察小孔屏上的衍射花纹，使它由宽变窄及由窄变宽重复几次，一方面观察在调节过程中小孔屏上的各种现象和变化规律，另一方面调节各元件，使小孔屏上的衍射图像清晰、对称、条纹间距适当，以便测量。这一步是测量效果是否理想的关键。 f. 移去小孔屏，调整一维光强测量装置，使光电探头中心与激光束高度一致，移动方向与激光束垂直，起始位置适当。 g. 关掉激光电源，记下本底读数（即初读数）再打开激光电源，开始测量。为消除空程，减小误差，应转动手轮使光电探头单方向移动，即沿衍射图像的展开方向（X轴方向），从左向右或从右向左，每次移动0.200mm，单向、逐点记下衍射图像的位置坐标X和相应的光强。
h. 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（减去初读数）描绘出来。就得单缝衍射的光强分布图。若以光强最大值I0除各数值，也可得出单缝衍射的相对光强分布图。 i. 测出狭缝到硅光电池的距离L，并从光强分布图上测出b（多测几个，取平均值）或X1，算出狭缝缝宽a。 j. 用读数显微镜直接测出缝宽，测5次，取平均值，与衍射测量结果比较，求相对误差。
参数及数据记录：见附表
数据处理：
L?50cm?0.05cm?0.5m ??650nm?6.50?10?7m 中央明纹半宽度为：X1?16.200mm?12.800mm?1.700mm?1.7?10?3m 2 0.5m?6.50?10?7m?1.91?10?4m 则：a?L?/X1??31.7?10m
2．激光输出的光强如有变动，对单缝衍射图像和光强分布曲线有无影响？有何影响？ 答：激光输出的光强增大时，衍射图像明纹变亮，光强分布曲线变陡，当输出光强减 弱时，衍射图像明纹变暗，光强分布曲线变平缓。
4．用实验中所应用的方法是否可测量细丝直径？其原理和方法？ 答：可以，把单缝换成要测量的金属丝，屏上夫琅和费衍射花样和同样宽度的单缝衍1．当缝宽增加一倍时，衍射花样的光强和条纹宽度将会怎样改变？如缝宽减半，又怎样改变？ 答：由a?L?/b可知，当a增加一倍时，L、?保持不变，b变为原来的1/2，光强
增加，条纹变细。当a减半时，b变为原来的两倍，光强减弱，条纹变宽。 射花样的一样，故只需将单缝宽度a换成细丝直径d，则可计算出d。篇二：单缝衍射 大物实验报告 思考题 单缝衍射 大物实验报告 思考题 硅光电池的进光狭缝宽度对实验结果的影响 硅光电池前的狭缝光阑的宽度如果大于单缝衍射条纹的宽度，可能无法检测出暗条纹的位置，而导致测量结果误差偏大甚至错误。 单缝衍射中，影响波长的主要因素是什么?应采取什么措施? 光源的稳定性和单色性，采取措施是，使用相干性非常好的激光光源作为入射光，以保证良好的稳定性和单色性！篇三：[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 and the Seam width determination Abstract: The main purpose of the experiment is to observe the single slit Fraunhofer diffraction phenomena 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。而所谓的夫琅禾费衍射是指光源、衍射屏和观察屏三者之间都是相距无限远的情况。即当入射光和衍射光都是平行的情况。其图案是一组平行于狭缝的明暗相间的条纹。与光轴平行的衍射光束是亮纹的中心，其衍射光强为极大值。除中央主极大外，两相邻暗纹之间有一次极大。位置离主极大越远，光强越小。 二、实验原理 夫琅和费衍射是平行光的衍射，在实验中可借助两个透镜来实现，如图1所示。与光轴平行的衍射光会聚于屏上Po处，是中央亮纹的中心，其光强设为lo；与光轴成θ角的衍射光束会聚于P?处，可以证明, P?处的光强为l?
图1夫琅禾费单缝衍射光路图 ?asin?sin2u u?I??I0 ，
（1） ?u2式中： a为狭缝宽度，λ为单色光的波长。由上式得： （1）当u?0时，衍射光强有最大值。此光强对应屏幕上的P0点，称为主极大。 （2）当u?k? ?k??1,?2,?3....?时，衍射光强有极小值，对应于屏上的暗纹。由于θ值 实际上很小，因此可近似地认为暗纹对应的衍射角为??k?/a。显然，主极大两侧暗纹之间的角宽度为???2?/?，而其他相邻暗纹之间的角宽度为????/?。 （3）除中央主极大外，两相邻暗纹之间都有一个次极大，由（1）式可求出这些次极大出现在sin???1.43 ? ,?2.46,?3.47,?4.48????处，对应光强依次为aaaa ??? I? ?0.047,0.017,0.008,0.005???? I0 夫琅禾费单缝衍射光强分布曲线如图2所示。 I/I0 (?/a)
图2夫琅禾费单缝衍射光强分布曲线
三、实验内容 本实验使用He-Ne激光作光源，因为He-Ne激光束具有很好的方向性，光束细锐，能量集中，加之一般衍射狭缝宽度很小，故准直透镜L1可忽略不用。若将观察屏放在距单缝较远处，则聚焦透镜L2也可以忽略不用。实验中取单缝到观察屏的距离Z为1.0m左右，单缝宽度a为0.1mm到0.3mm。 1.测量夫琅禾费单缝衍射的光强分布 （1）依次将激光器、单缝、光电池（带有进光小孔）放在光具座上，单缝到观察屏的距离Z取为100.0cm。 （2）开启激光器电源，调节工作电压为5mA，预热30min，使其输出功率稳定。先用纸屏在光电池处观察衍射图样，调节光路使狭缝竖直，衍射图样沿水平方向展开。适当调节缝宽保证光电池移动时能测到?3级亮条纹。检流计使用×0.1档，在中央亮条纹处应有较大的示数。 （3）为使测量准确，先粗略测量?1级亮条纹处光电流是否相等，到中央亮条纹距离是否相等。若不相等，可微调狭缝横向位置和缝宽。 （4）先记录探测器暗电流和背景光引起的电流，以便对测量数据作出修正。旋转测距支架上的测微螺旋，使光电池进光孔从左到右驻点扫描，每隔0.5mm记录一组数据，并注意光强级大、次极大、极小的位置。 （5）根据测量数据，做光电流i/i0（在光电池线性条件下即为I/I0）与位置x的关系曲线，并与理论结果比较。 2.测量单缝宽度a 由衍射光强分布曲线求单缝宽度a，并与测微目镜测量结果比较。 四、结果与讨论 1. 测量夫琅禾费单缝衍射的光强分布 2. 测量单缝宽度a 由衍射光强分布曲线可找到主极大和?1,?2,?3级次极大 由公式a?k?Z/xk 式中?为单色光波长， Z单缝到光电池距离。 又由已知??650nm ，测量得Z?100.0cm 得到： 故：?0.170mm 用测微目镜测得单缝宽度a?0.176mm 二者相差3.41% 五、结论 夫琅禾费单缝衍射图案是一组平行于狭缝的明暗相间的条纹。与光轴平行的衍射光束是亮纹的中心，其衍射光强为极大值。除中央主极大外，两相邻暗纹之间有一次极大。位置离主极大越远，光强越小。我们可以通过测量各处光电流的大小研究光强的分布，并通过光强分布的信息测量单缝宽度。 参考文献 [1]周殿清，张文炳，冯辉.基础物理实验[M]．北京：科学出版社，2009． 本&&篇:《》来源于:
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