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文档简介

1实验13

光的衍射华南理工大学南校区物理教学实验中心PPT课件2一、实验目的1．观察夫琅和费衍射现象和菲涅耳衍射现象；2．测量夫琅和费单缝衍射的相对光强分布。31、光的衍射现象?“光线”拐弯了！二、实验原理图1光的衍射现象图42、光的衍射的定义和分类定义:光绕过障碍物偏离直线传播而进入几何阴影，并在屏幕上出现光强不均匀分布的现象，叫做光的衍射。缝

图3夫琅和费衍射——光源及观察屏距离障碍物均为无限远.分类:S缝P图2菲涅耳衍射——光源和(或)观察屏距障碍物不是无限远.53、夫琅和费衍射（1）夫琅和费单缝衍射图4夫琅和费单缝的衍射原理图

单缝观察屏光强分布图6图4中，如果光源发出的光是平行光，就可以略去透镜L1和L2。根据惠更斯-菲涅耳原理，导出夫琅和费单缝衍射的光强分布规律为其中为观察屏上任意一点的光强;点的光强；为衍射花样中心点λ为入射光的波长。（1）当时，即衍射角或时有,为点的光强，是衍射花样的最大光强值，称为主极大光强，对应中央亮条纹。讨论:7（2）当,即则，对应点的光强为极小(即出现暗条纹)，称为极小值级次。若用表示光强极小值点到中心点的距离，因衍射角极小，则从上式可以看出，、和的变化都将引起衍射条纹的变化。具体变化情况可参照以下两图：8单缝宽度变化，衍射条纹宽度如何变化？缝宽越小，衍射越明显。9越大,衍射效应越明显。入射波长变化，衍射条纹如何变化?10各级极大光强的位置和相应的光强值如下表：

（3）在每两个相邻的最小光强值之间有一最大光强值，称为次极大光强，此时，对应点出现亮条纹。11S（2）夫朗和费圆孔衍射中央是个明亮的圆斑，外围是一组同心的明环和暗环。爱里斑中的光能占通过圆孔光能的84％。P爱里斑因为大多数光学仪器所用透镜的边缘都是圆，所以圆孔的夫琅和费衍射对成象质量有直接影响。12三、实验仪器

GSZ-Ⅱ光学平台（配有光具座、氦氖激光管及电源、单缝、光电转换器和数字式灵敏电流计、扩束境、观察屏等）。13四、实验内容1、夫朗和费衍射现象（1）观察夫朗和费单缝衍射现象a、按上图组织光路，

要尽可能大。打开激光器电源，调节各元件共轴，进一步调节各元件使观察屏上形成清晰的衍射花样；b、记录夫琅和费单缝衍射花样的特点；c、改变缝宽a，记录观察屏上衍射花样的变化规律；d、改变，记录观察屏上衍射花样的变化规律。14(2)测量夫琅和费单缝衍射的相对光强分布a、如上图，移去观察屏，换上光电转换器（数字式灵敏检流计与之相连）；b、测出中央主极大光强和K=1、2…各级次极大光强，验证理论结果=0.047、

0.017……（i=1、2……）；15a、按如图所示组织光路，调节各元件共轴，并且使观察屏上形成清晰的衍射花样；

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