单缝衍射试验试验报告

1、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、实验原理波长为入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：x = -kA （k = 1,2,3,.）（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。濫光壺

2、 狭缝光电探头 0 0D DD光电流放大器图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AU, AU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AU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）及光功率计的读数P。转动鼓轮，每

3、转半圈（即光电探头每移动），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：X (mm P(mw)P/PmaxX (mm P(mw)00000.0130.0C95 0000.0250.5000.0110.00755000.0201.0Q00.0080.0056.0000.01315002.0002 50030000.0040.0020.0010.0040.0030.0010.0010.0036 5007 0007 5008 000原始数据记录表格（P/Pmax-X）35004 0000061XCC3OCQ120.0C90.0C685000.0270

4、.0160.0119 0000.046X (mm) P(mw) P/PrraxX (mm)P(mw) P/PmaxX (mm) P(mw) P/PmaxX (mm)P(mw)P/PmaxX (mmjP(mw)10.0000071004815.0000.560037520.0000.81C 0 543 25.0000.0680.04630.000002010.5000.0690.04615.5000.7930.53220.50CC.5750.38525.5000.0710.04830.5000.02511CCO0.0550.03716.0CO1.0290.69021.0000.3670.2462

5、6.CC00.0630.04231.CC00.026115000.0320.02116 5001.2410.832215000.2010.13526 5000.0470.03231.5000.02212 0000.C100.00717.0001.4010.93922.0000.0870.05827.0000.0280.01932.0000.016125CC0.001000117.50C1.489099822.5000023001527.5CC00130.00932.5CC00102CO 3002 OCC- - 1 21X90X0 nu3.g0o400013OOL8L1230O13.50014.

6、0000.0810.1910.0540.12818.50019.0001.4101.25409450.84023.50024.0000.0090.0300 0060.02028.00028.50029.0000.0030.0010.0050.0020.0010.00333.00033.50034.000000400010.004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Ll=.光电探测头测量底架座L2二.千分尺测得狭缝宽度d，=.光电探头接收口到测量座底座的距离则单缝到光电探头接收口距离为f二L2 - Ll+Af= 由拟合曲线可读得

7、下表各级暗纹距离：各级暗纹土1级暗纹2级暗纹3级暗纹距离/mm单缝宽度/mm单缝宽度计算过程：因为入三由d =2kf X/AXi,得dl=(2*l*768*10A-6)/ mm=d2=(2*2*768*10-6)/ mm=.d3=(2*3*768*10-6)/ mm=.d= (dl+ d2 +d3)/3=+/3mm=相对误差 Er=(| d-d |/d ) *100%=%.六、误差分析%的谋差比较小，微小课差产生的原因有：1、LK L2、（T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

8、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?K实验结果显示的相对光强分布表明，波长为入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：x = -kA （k = 1,2,3,.）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。在士 1级暗纹间为中央明条纹。中间明条纹最耳 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

9、，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(2.0007加/5mp ( me).02 IOp20 |.t/w 1J9O 2.000 Joo J.ooo4 y.roo 6.ooo sm? poo 7-po g/ooo *仲g Qgb O OQI o ooj,。刃 2 CD*X 12000 必。哎8CoTl 00紳 60J3T 6巧20Q0| 0- 2pA “加)ptlmV)於mm)|( mw)Hfg 少.0* /X mm忆g96呛I牛3Q片000比牛OF応30閉2I出?|只5吋gIf OO0 疔 Joo GOO 魁 Jbo g。巧3血7 2牛/件“诩22 2oooo ?ojbo 2fc&E 斗 go2竹 QQZ?Mg600*3。8|ao-oj x(2儿g“何沖8Ago乃 G H J8G02603 L6讥otojeG 马 Og|巧丹Qo.oT0。巧艸jxx?州0.g牛 60。8 彳溯冰吐诗旗座上的化矍ti二.“死电探丸叫早架越L苹丸具厘上制還厶2 = 728如 兄电援头痣咲。纠刑魏按粟廃韵宦岔歼 二 6.00 5t 数扌&处理：2。0怦縫尢腹/mm加沖0.0%o,oq3