物理实验报告5haha测量单缝衍射的光强分布

1、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；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

2、的夫琅和费衍射光路图如下图所示。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：a 2a 2或 L88L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 110 4 m ，入射光是 HeNe 激光，其波长为 632.80nm， a21.6cm 2cm，所以只要取 L20cm ，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。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：(sin u / u) 2I 0式中：u( asin) /暗纹条件：由上式知，暗条纹即I0出现在u (a s

3、in) /，2， 即暗纹条件为a sink， k1 ， k2， 明纹条件：求I 为极值的各处，即可得出明纹条件。令d(sin 2 u / u 2 )0duutan u推得此为超越函数，同图解法求得：u 0 ，1.43，2.46 ，3.47 ， 即a sin0 ， 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 ， k1， 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：sin01.43 / a2.46 / a3.47 / aII 00.047I 00.017I 0.0.018I 0应用单缝

4、衍射的公式计算单缝缝宽由暗纹条件： a sink并由图有： X k L tan k由于很小，所以X kL k kL / a令 bX k 1X kL/ a （ b 为两相邻暗纹间距） ，则aL/ b （或 aL / X1 ， X 1 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。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

5、计算出缝宽a 。实验中用硅光电池作光强 I 光电池的光电流 i 与光照强度 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，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，加上本实验采用的是方向性很好，发散角1 1031 105 rad 的 HeNe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

6、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

7、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。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。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。在坐标格子上以横轴为距离，纵轴为光强，将记录下来的数

8、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I 0 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 X 1 ，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 0.5m650nm 6.50 10 7 m16.200mm12.800mmmm3m中央明纹半宽度为：X 121.7001.710则： a L / X 10.5m6.50 10 7 m1.9110 4 m1.7 10 3 m

9、思考题：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 aL/ 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。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射花样的一样，故只

10、需将单缝宽度a 换成细丝直径d ，则可计算出d。赠送资料青花鱼（北京）健康产业科技有限公司2018 年财务分析报告. 主要会计数据摘要. 基本财务情况分析2-1资产状况截至 2011 年 3 月 31 日，公司总资产20.82 亿元。2-1-1资产构成公司总资产的构成为：流动资产10.63 亿元，长期投资3.57 亿元，固定资产净值5.16 亿元，无形资产及其他资产1.46 亿元。主要构成内容如下：流动资产： 货币资金 7.01 亿元，其他货币资金 6140 万元，短期投资净值 1.64 亿元，应收票据 2220 万元，应收账款 3425 万元，工程施工 6617 万元，其他应收款 1135

11、万元。长期投资： XXXXX2 亿元， XXXXX1.08 亿元， XXXX3496 万元。固定资产净值： XXXX 净值 4.8 亿元， XXXXX 等房屋净值 2932 万元。无形资产： XXXXXX 摊余净值 8134 万元， XXXXX 摊余净值 5062 万元。长期待摊费用： XXXXX 摊余净值 635 万元， XXXXX 摊余净值 837 万元。2-1-2资产质量(1)货币性资产：由货币资金、其他货币资金、短期投资、应收票据构成，共计9.48 亿元，具备良好的付现能力和偿还债务能力。(2)长期性经营资产：由XXXXX 构成，共计5.61 亿元，能提供长期的稳定的现金流。(3)短期

12、性经营资产：由工程施工构成，共计6617 万元，能在短期内转化为货币性资产并获得一定利润。(4)保值增值性好的长期投资：由XXXX 与 XXXX 的股权投资构成，共计3.08 亿元，不仅有较好的投资回报，而且XXXX 的股权对公司的发展具有重要作用。以上四类资产总计18.83亿元，占总资产的90% ，说明公司现有的资产具有良好的质量。2-2负债状况截至 2011 年 3 月 31 日，公司负债总额10.36亿元，主要构成为：短期借款(含本年到期的长期借款 )9.6 亿元，长期借款5500 万元，应付账款707 万元，应交税费51 万元。目前贷款规模为10.15 亿元，短期借款占负债总额的93%

13、 ，说明短期内公司有较大的偿债压力。结合公司现有7.62 亿元的货币资金量来看，财务风险不大。目前公司资产负债率为49.8% ，自有资金与举债资金基本平衡。2-3经营状况及变动原因扣除 XXXX 影响后， 2011 年 1-3 月 (以下简称本期)公司净利润605 万元，与 2010 年同期比较 (以下简称同比)减少了 1050 万元， 下降幅度为63% 。变动原因按利润构成的主要项目分析如下：2-3-1主营业务收入本期主营业务收入3938 万元，同比减少922 万元，下降幅度为19% 。其主要原因为：(1)XXXX 收入 3662 万元，同比增加144 万元，增长幅度为4.1% ，系 XXX

14、XXXXXXXX增加所致。XXXXX126 万元，同比增加 3 万元，增长幅度为 2% ，具体分析详见“重要问题综述4-1 ”。(3) 工程收入150 万元，同比减少1069万元，下降幅度为88% ，原因是：一、本期开工项目同比减少 ;二、 XXXX 办理结算的方式与其他工程项目不同。通过上述分析可见，本期收入同比减少的主要原因是工程收入减少。如果考虑按XXXX 项目本期投入量2262 万元作调整比较，则：本期工程收入同比增加1193 万元，增长幅度为98%; 本期收入调整为6200 万元，同比增加1340 万元，增长幅度为28% 。2-3-2主营业务成本本期主营业务成本1161 万元，同比减

15、少932 万元，下降幅度为45% 。按营业成本构成，分析如下：(1)XXXX 营业成本993 万元，同比增加102 万元，增加幅度为11% 。主要原因是XXXXXXX计入成本的方式发生变化，去年同期按摊销数计入成本，而本期按发生数计入成本，此项因素影响数为117 万元。工程成本 168 万元 (直接成本 144 万元，间接费用 24 万元 )，同比减少 1034 万元，下降幅度为 86% 。主要原因是：开工项目同比减少，使工程直接成本减少1002万元，下降幅度为 87%;开工项目同比减少，以及机构调整后项目部人员减少，使工程间接费用同比减少32 万元，下降幅度为 57% 。已开支的工程间接费用

16、占计划数的26% 。通过上述分析可见，本期营业成本减少的主要原因是工程成本的减少。2-3-3其他业务利润本期其他业务利润41 万元，同比增加15 万元，增长幅度为58% 。其主要原因是：其他业务收入 44 万元，同比持平。(2) 其他业务支出3 万元，同比减少15 万元，下降幅度为85% 。原因是：撤销资产经营分公司后，相关业务由XXXX 部进行管理，除税费外没有其他直接费用。2-3-4管理费用本期管理费用883 万元，同比增加425 万元，增加幅度为93% 。主要原因是：奖金 515 万元，同比增加 375 万元，主要原因是：总额差异：2010 年考核奖515 万元较 2002 年考核奖45

17、7 万元在总额上增加了58 万元 ;时间差异： 2009 年考核奖457 万元中的317 万元计列入2009 年的成本费用， 在 2010 年实际计列成本费用的考核奖为140 万元。而2010 年考核奖 515 万元全额计列在2011 年，形成时间性差异317 万元。工资附加费 78 万元，同比增加 70 万元，主要是 2010 年考核奖形成的时间性差异。董事会经费 21 万元，同比增加 16 万元，原因是：总额差异： 2002年董事领取半年津贴，2010 年董事领取全年津贴。时间差异： 2002年董事津贴在2010 年陆续发放， 2010 年董事津贴集中在2011年1月发放。(4) 本期转回

18、已计提的坏账准备5 万元，而去年同期是计提了坏账准备56万元，主要系去年同期对暂未收到的XXXX 收入 830 万，计提了坏账准备 50 万元。 本期对暂未收到的 XXXX收入采用个别认定法， 不予计提坏账准备。 因此，坏账准备对管理费用的影响减少了61 万元。本期暂未收到的 XXXX 收入为 2242 万元，原因是： XXXXXXXXXXXXXXXX。经与 XXXX 公司协商， XXXX 公司于 4 月 15 日前将全数结清所欠款项。2-3-5 财务费用本期财务费用 1204万元，同比增加 680万元，增加幅度为 130% 。原因是：贷款规模增大：本期银行贷款平均规模为10.25 亿元， 去

19、年同期为4.72 亿元，增加了 5.53亿元，增幅为 117% 。贷款利率提高： 自 2010 年 9 月存款准备金率上调至7% 以来，各家银行普遍出现惜贷现象，我公司的新增贷款不再享受按基准利率下浮10% 的优惠利率。2-3-6投资收益扣除 XXXX 影响后，本期投资收益217 万元，同比减少111 万元，下降幅度为34% 。按构成内容分析如下：国债收益本期国债方面取得的收益为56 万元，同比减少213 万元，下降幅度79% 。主要原因是：投入资金的规模减小：本期投入资金的平均规模为1.73 亿元，同比减少8854 万元，下降幅度为 34% 。实现收益的时间性差异：投资收益何时实现，取决于国

20、债买卖、兑息时间和有关投资协议约定时间。股票收益本期股票方面取得的收益为575 万元，同比增加551 万元。原因是：本期公司组织资金5.78亿元，申购到158 万股 TCL 新股，获利575 万元。跌价准备按 2011 年 3 月 31 日的收盘价计算，公司所持国债的市价为1.64 亿元，本期计提了跌价准备 414 万元，而去年同期是转回已计提的跌价准备38 万元，因此跌价准备对投资收益的负影响同比增加452 万元。2-3-7营业外支出净额本期营业外支出净额18 万元，同比增加了24 万元，主要因素是：(1) 本期报废4 辆汽车，帐面净值 14 万元 ;(2) 本期发生办理已转让的房屋的产权证

21、费用3 万元，属于去年同期体现的转让房屋收益6 万元的滞后费用。2-3-8经营状况综述本期净利润同比下降幅度较大的主要原因是管理费用和财务费用的大幅增加、投资收益减少所致。从具体的分析来看：一、造成费用增加的因素在控制范围内;二、投资收益的减少是受国债市场价格下跌影响。管理费用增加的因素中，最主要的是考核奖的时间性差异。在形成原因上是XXXXXXXXXXXXXXX，而采取的一种处理策略。此因素已考虑在2011 年预算中，对2011年经营目标不会产生影响，只是费用的期间性的表现。扩大后的贷款规模，仍控制在董事会的授权范围内。随着下半年可转债的发行，公司对贷款规模的调整，财务费用会相应减少。(3)

22、国债市场价格下跌，属不可控因素。若国债价格不恢复，对实现2011 年经营目标有较大影响。. 预算完成情况及分析3-1收入收益类本期收入、收益共计4195 万元，完成收入总预算3% ，扣除 XXX 因素和 XXXX 项目的影响，完成收入总预算6% 。按预算项目分析如下：XXXXX 收入 3661 万元，完成预算 25% 。XXXXX 收入 126 万元，完成预算 24% 。(3)工程收入 150万元，完成预算 0.3% ，具体分析详见“重要问题综述3-2 ”。(4)其他业务收益41 万元，完成预算 57% ，剔除费用支出减少因素，完成预算36% ，主要原因是收入实现的期间性。(5)短期投资收益2

23、17 万元，完成预算11% ，主要原因是本期计提414 万元跌价准备， 具体分析详见“重要问题综述4-2 ”。追加短期投资收益本期无，主要原因是：计划用于追加短期投资的资金是发行可转债后暂时闲置的资金，属于时间性差异。XXXX 的现金股利目前尚未取得，若本年确能收到，则属于时间性差异。否则，将形成本年目标利润的缺口。3-2成本费用类本期成本、费用共计3484 万元，占支出总预算3% ，扣除 XXX 项目和可转债发行费用的影响后，占支出总预算6% 。按预算项目分析如下：XXXX 成本 993 万元，占预算 20% ，按预算项目分析如下：人员经费 197 万元，占预算 27% 。办公经费 28 万

24、元，占预算 21% 。日常维护费 33 万元，占预算 13% 。专项维护费 196 万元，占预算 12% ，主要原因是大部分预算项目尚未实施。折旧与无形资产摊销 539 万元，占预算 25% 。(2)工程结算成本168 万元，占预算0.3% ，具体分析详见“重要问题综述4-3 ”。(3)管理费用 883万元，占预算 43% ，扣除一些费用项目的期间性影响后，完成预算24% ，具体分析详见“重要问题综述4-4 ”。财务费用 (利息净支出 )1204 万元，占预算 33% ，主要原因是资金计划中的上半年贷款规模大于下半年，使此项费用发生不均衡。具体分析详见“重要问题综述4-4 ”。营业外支出净额

25、18 万元，占预算 5% ，主要原因是列入预算事项尚未进行处理。3-3预算分析综述本期净利润605 万元，完成全年预算7% ，如果对XXXX 收益按预算平均季度收益250 万元进行预计，本期净利润调整为855 万元，完成预算9.6% 。从以上预算项目的分析来看，未完成预算的主要原因在于：本期利润构成中工程利润和投资收益与预算存在重大差距，将在“重要问题综述”里进行详细分析。4 .重要问题综述及建议4-1 XXXXX收入增长分析本期收入 126 万元，同比增加 3 万元，增长幅度为 2% 。根据有关部门的统计数据，车辆通行情况与收入情况如下表：同比增长了 14% ，总收入同比只增长 2% ，原因

26、是 XXXXXX 在结构上发生了较大变化。本期 98.4% 的车流量集中在收费单价较低的XXXX 和 XXXX 上。建议：公司相关部门对XXX 和 XXX 下降的情况进行分析，找出下降原因。4-2国债跌价幅度较大国债价格主要受资本市场供求关系和资本流向的影响，但是国债的到期价值是确定的，计提的跌价准备能在兑息和兑本时得到补偿。所以，计提的跌价准备在卖出国债前本质上是一种浮亏。所获投资收益与资金成本的差额，才是衡量投资损益的标准。国债价格在一定空间内与股市行情基本呈负相关。从本年股市行情来看，有持续走好的可能，国债价格在短期内可能难以上涨。2011 年短期投资收益预算1900 万元 (不含追加投

27、资收益)，若国债价格迟迟不上涨，计提的跌价准备将无法转回，对完成2011 年的经营目标会产生很大影响。对比 2010年 12 月 31 日与 2011 年 3 月 31 日的市场价格， 各类国债跌价幅度为2.1% 4.1% 。除 21(07)外的其余国债品种均已跌破面值，跌破面值幅度为5.35% 9.56% 。建议：公司根据目前市场行情进行专题研究，制定出应对措施。4-3工程项目完成量不足鉴于工程项目收入与成本的相关性，应按 2011 年经营目标， 着重从完成工程利润预算情况来分析。现按以下已经落实的工程项目(不含 XXXX 项目 )，对工程收入和工程利润进行分析调整：(1)XXXX 本年完工，可按合同计算的收入为2 亿元，预计工程利润为1200 万元。(2)目前 XXXXX 工程已签订正式合同，合同总价1400 万元，合同工期14 个月，可考虑本年进度按900 万元计算，预计工程利润18 万元。分析调整后，可实现的项目工程收入为21050 万元，可实现的工程利润为1200 万元。2011 年工程利润预算为2012.72万元 (不含 XXXX 项目 )，可实现的工程利润为1200 万元，在剩余的9 个月内，应以新增工程项目来实现812.72 万元工程利润。按工程利润率为3% 计算，每月新增工程项目的完成量应达到3000 万