實(shí)驗七-光的衍射實(shí)驗

實(shí)驗七光的衍射實(shí)驗=1\*CHINESENUM3一、實(shí)驗?zāi)康挠^察夫朗和費(fèi)衍射圖樣及演算單縫衍射公式；觀察夫朗和費(fèi)圓孔衍射圖樣；二、實(shí)驗原理平行光通過狹縫時產(chǎn)生的衍射條紋定位于無窮遠(yuǎn)，稱作夫朗和費(fèi)單縫衍射。它的衍射圖樣比較簡單，便于用菲涅耳半波帶法計算各級加強(qiáng)和減弱的位置。設(shè)狹縫AB的寬度為（如圖1，其中把縫寬放大了約百倍），入射光波長為λ，圖1O點(diǎn)是縫寬的中點(diǎn)，OP0是AB面的法線方向。AB波陣面上大量子波發(fā)出的平行于該方向的光線經(jīng)透鏡L會聚于P0點(diǎn)，這部分光波因相位相同而得到加強(qiáng)。就AB波陣面均分為AO、BO兩個波陣面而言，若從每個波帶上對應(yīng)的子波源發(fā)出的子波光線到達(dá)P0點(diǎn)時光程差為λ/2，此處的光波因干涉相消成為暗點(diǎn)，屏幕上出現(xiàn)暗條紋。如此討論，隨著角的增大，單縫波面被分為更多個偶數(shù)波帶時，屏幕上會有另外一些暗條紋出現(xiàn)。若波帶數(shù)為奇數(shù)，則有一些次級子波在屏上別的一些位置相干出現(xiàn)亮條紋。若波帶為非整數(shù)，則有明暗相間的干涉結(jié)果?？傊?dāng)衍射光滿足：（）時產(chǎn)生暗條紋；當(dāng)滿足：（）時產(chǎn)生明條紋。在使用普通單色光源的情況下（本實(shí)驗使用鈉燈），滿足上述原理要求的實(shí)驗裝置一般都需要在衍射狹縫前后各放置一個透鏡。但是一種近似的方法也是可行的，就是使光源和觀測屏距衍射縫都處在“遠(yuǎn)區(qū)”位置。用一個長焦距的凸透鏡L使狹縫光源SP1成像于觀測屏S上（如圖2），其中S與SP1的距離稍大于四倍焦距，透鏡大致在這個距離中間，在僅靠L安放一個衍射狹縫SP2，屏S上即出現(xiàn)夫朗和費(fèi)衍射條紋。圖2設(shè)狹縫SP2與觀測屏S的距離為b，第k級亮條紋與衍射圖樣中心的距離為xk則由于角極小，因而。又因為衍射圖樣中心位置不易準(zhǔn)確測定，所以一般是量出兩條同級條紋間的距離2xk。由產(chǎn)生明條紋的公式可知：由此可見，為了求得入射光波長，須測量，a和b三個量。三、實(shí)驗儀器鈉光燈單面可調(diào)狹縫：SZ-22凸透鏡L1：f=50mm二維調(diào)整架：SZ-07單面可調(diào)狹縫：SZ-22凸透鏡L2：f=70mm二維調(diào)整架：SZ-07測微目鏡Le（去掉其物鏡頭的讀數(shù)顯微鏡）讀數(shù)顯微鏡架:SZ-38滑座：TH70YZ滑座：