物理實驗研究性報告樣本

1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。研究性報告院系 :航空科學(xué)與工程學(xué)院學(xué)號 :39052719姓名 :張超資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。”微波實驗和布拉格衍射”的研究性報告一、布拉格衍射實驗任何的真實晶體,都具有自然外形和各向異性的性質(zhì),這和晶體的離子、原子或分子在空間按一定的幾何規(guī)律排列密切相關(guān)。晶體內(nèi)的離子、原子或分子占據(jù)著點陣的結(jié)構(gòu),兩相鄰結(jié)點的距離叫晶體的晶格常數(shù)。真實晶體的晶格常數(shù)約在10-8 厘米的數(shù)量級。 X 射線的波長與晶體的常數(shù)屬于同一數(shù)量級。實際上晶體是起著衍射光柵的作用。因此能夠利用X 射線在晶體點陣上的衍射現(xiàn)象

2、來研究晶體點陣的間距和相互位置的排列,以達到對晶體結(jié)構(gòu)的了解。布拉格衍射實驗的儀器布置資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。本實驗是仿照X 射線入射真實晶體發(fā)生衍射的基本原理,人為的制做了一個方形點陣的模擬晶體,以微波代替X 射線 ,使微波向模擬晶體入射,觀察從不同晶面上點陣的反射波產(chǎn)生干涉應(yīng)符合的條件。這個條件就是布拉格方程,它是這樣說的 ,當(dāng)波長為的平面波射到間距為a 的晶面上 ,入 射角為 ,當(dāng)滿足條件n =2aCOS時 ( n 為整數(shù) ) , 發(fā)生衍射。衍射線在所考慮的晶面反射線方向。在一般的布拉格衍射實驗中采用入射線與晶面的夾角(即通稱的掠射角),這時布拉格方

3、程為n =2asin 我們這里采用入射線與靠面法線的夾角(即通稱的入射角) ,是為了在實驗時方便,因為當(dāng)被研究晶面的法線與分光儀上度盤的00 刻度一致時 ,入射線與反射線的方向在度盤上有相同的示數(shù),不容易搞錯,操作方便。實驗儀器布置如上圖實驗中除了兩喇叭的調(diào)整同反射實驗一樣外,要注意的是模擬晶體球應(yīng)用模片調(diào)得上下左右成為一方形點陣,模擬晶體架上的中心孔插在支架上與度盤中心一致的一個銷了上。當(dāng)把模擬晶體架放到小平臺上時,應(yīng)使模擬晶體架下面小圓盤的某一條與所研究晶面法線一致的刻線與度盤上的00 刻線一致。為了避免兩喇叭之間波的直接入射,入射角取值范圍最好在300 到700 之間。二、單縫衍射實驗資

4、料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。單縫衍射實驗如圖 , 當(dāng)一平面波入射到一寬度和波長可比擬的狹縫時要發(fā)生衍射的現(xiàn)象。 在縫后面出現(xiàn)的衍射波強度并不是均勻的央最強 , 同時也最寬。在中央的兩側(cè)衍射波強度迅速減小 ,就,中直至出現(xiàn) 衍 射 波 強 度 的 最 小 值 ,即 一 級 極 小 ,此 時 衍 射 角 為Sin 1,其中是波長 , a是狹縫寬度。兩者取同一長度單位 , 然后 , 隨著衍射角增大,衍射波強度又逐漸增大, 直至出現(xiàn)一級極大值 , 角度為 : Sin 13 ?2實驗儀器布置如下圖單縫衍射實驗的儀器布置儀器連接時 ,請按以下步驟操作:資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考

5、，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。、開啟 DH1121B型三厘米固態(tài)信號發(fā)生器。、 調(diào)整 DH926B型微波分光儀單縫衍射板的縫寬,將該板放到支座上時 ,應(yīng)使狹縫平面與支座下面的小圓盤上的900-90 0 刻線一致。、 轉(zhuǎn)動小平臺使固定臂的指針在小平臺的 1800 刻度處 , 此時小平臺的 0 刻度就是狹縫平面的法線方向。、 調(diào)整信號電平使表頭指示接近滿刻度。然后從衍射角00 開始 ,在單縫的兩側(cè)使衍射角每改變 10 讀取 一次表頭讀數(shù) , 并記錄下來。、畫出單縫衍射強度與衍射角的關(guān)系曲線,并根據(jù)微波波長和縫寬算出一級極小和一級極大的衍射角,并與實驗曲線上求得的一級極小和極大的衍射角進行

6、比較。實驗曲線的中央較平,甚至還有稍許的凹陷 ,這可能是由于衍射板還不夠大之故。三、邁克爾遜干涉實驗A(固 定反射板 )發(fā)射喇叭接 收 喇 叭資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。B(可移反射板 )邁克爾遜干涉實驗邁克爾遜干涉實驗的基本原理見圖六,在平面波前進的方向上放置成 450 的半透射板。由于該板的作用 , 將入射波分成兩束波 , 一束向 A 方向傳播 , 另一束向 B 方向傳播。 由于 A、 B 處全反射板的作用 , 兩列波就再次回到半透射板并到達接收喇叭處。 于是接收喇叭收到兩束同頻率 ,振動方向一致的兩個波。如果這兩個波的位相差為2的整數(shù)倍。則干涉加強;當(dāng)位

7、相差為的奇數(shù)倍則干涉減弱。因此在 A處放一固定板 ,讓 B處的反射板移動,當(dāng)表頭指示從一次極小變到又一次極小時,則 B處的反射板就移動2 的距離因此有這個距離就可求得平面波的波長。邁克爾遜干涉實驗的儀器布置資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。實驗儀器布置如圖;儀器連接時 ,請按以下步驟操作:開啟 DH1121B型三厘米固態(tài)信號發(fā)生器。使兩喇叭口面互成900。 ,半透射板與兩喇叭軸線互成450;將讀數(shù)機構(gòu)經(jīng)過它本身上帶有的兩個螺釘旋入底座上,使其固定在底座上;在讀數(shù)機構(gòu)和平臺上分別插上全反射板使固定反射板的法線與接受喇叭的軸線一致 ; 可動移全反射板的法錢與發(fā)射喇叭軸線一致。實驗時將可移反射板移到讀數(shù)機構(gòu)的一端,在此