实验六-单缝衍射.doc

5实验六单缝衍射【实验目的】1、观察单缝衍射现象了解单缝宽度对衍射条纹的影响；2、学习一种测量单缝宽度的方法；3、通过数据处理加深对误差传递过程的理解。【实验仪器】单缝衍射仪宽度可调单缝钠光灯（含狭缝光阑）测量显微镜。【实验原理】根据单缝衍射理论：暗条纹中心：（123……）(1)明条纹中心：（123……）(2)中央条纹中心：(3)本实验采用暗条纹进行测量考虑到一般情况下角较小于是有：（4）故由（1）得暗条纹的衍射角可由下式决定：(5)对于左边第条（）和右边第条（）暗纹根据（5）则有：(6)(7)由（6）和（7）相加可得：（8）又因为：（9）所以：(10)令：(11)（分别表示第和第级暗条纹到接收屏中心的距离）于是就有：(12)实验测出了值之后就可根据上式计算出单色光的波长。从（5）式可以看出：对一定的单缝宽度任意二条相邻暗条纹之间衍射角差值都为：即这说明在衍射屏上相邻暗条纹之间的距离是相等的。从（5）式和（12）式可以看出：衍射角和单缝宽度成反比；但对于一定的波长以及确定的级次值时改变单缝宽度时：值保持不变。、【注意事项】单缝帽易损坏调节单缝时应缓慢不可用力。、2、为减小相对误差应选择较大级数的暗条纹进行测量。1．单缝衍射仪离光源1.5米到2米这样光源可以看作平行光源以满足夫琅和费衍射条件。2．光源狭缝、单缝、测微目镜竖直叉丝要相互平行。3．在测量过程中读数鼓轮要单方向转动避免螺距差。【实验步骤】1．单缝衍射仪离光源1.5米到2米这样光源发出的光可以看作平行光以满足夫琅和费衍射条件。2．调节单缝衍射仪使其与光源狭缝等高。3．把单缝帽套取下调节仪器使望远镜正对光源狭缝并能在测微目镜中看到狭缝的像调节望远镜的仰俯角螺栓使像落在测微目镜的中间。再调节目镜使十字叉丝清晰然后调节单缝衍射仪的调焦手轮使狭缝的像清晰。从读数窗口读出值。4．将单缝帽套套在测微望远镜物镜上使单缝成垂直状旋紧帽套固定手轮调节单缝缝宽手轮使狭缝有合适的宽度（约0.6毫米到1毫米）这时在测微目镜中看到清晰的衍射图像。5．调节测微目镜读数鼓轮使十字叉丝与左边第条暗纹重合从测微目镜读数鼓轮读出读数再使十字叉丝与右边第条暗纹重合读出读数二者读数之差即为二条暗条纹之间的距离。6．取下单缝帽套注意切勿使缝宽发生变化用台式读数显微镜测出缝宽。7．根据计算出单色光的波长值。8．验证相邻暗条纹中心是等距离的即。9．改变缝宽重做对比实验验证是一常数。【数据记录及处理】1.测量单色光的波长（测微目镜离光源1.5米到2米左右）（固定值130.0+读数+修正值）mm测量次数(mm)(mm)（mm）(mm)(mm)(nm)12+24+422+24+432+24+42.验证在一定单缝宽度时任意二条相邻条纹之间的距离是否相等即第一组数据第二组数据第三组数据2+24+42+24+42+24+43.在一定的条件下验证和的乘积是否保持不变。第一组数据第二组数据第三组数据2+24+4【思考题】1．何为夫琅和费衍射？为什么单缝要离光源远些？2．如果入射光是复合光将会看到什么现象？