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光强分布的测量

图1 单缝衍射相对光强分布曲线图
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由图1可知:
1,当x=69时I=I0 ,出现主极大。

此时,衍射图样光强最强,表现为中央亮纹。

2,夫琅禾费光强呈对称分布,主极大两侧次极大是等间距对称分
布。

3,光强分布只有一个主极大,而在其两侧分布有多个次极大,且两极间必有一极小,在衍射图样中表现为暗纹。

4,在主极大两侧的次极大相对光强比主极大小得多,中央明纹最宽最亮。

3.计算单缝宽度:
D=82.0cm
第一级暗条纹:
X=(76-62)/2=7cm
b1=kλD/X=1×650×10∧﹣9×0.82/(7×10∧﹣3)=0.076mm
第二级暗条纹:
X=(82-55)/2=13.5 cm
b2=kλD/X=2×650×10∧﹣9×0.82/(13.5×10∧﹣3)=0.079mm
第三级暗条纹:
X=(90-48)/2=21cm
b3=kλD/X=3×650×10∧﹣9×0.82/(21×10∧﹣3)=0.076mm
k=(b1+b1+b1)/3=(0.76+0.79+0.76)/3=0.077mm
分析误差:实验误差有可能来自于环境附加光强的影响以及转动螺旋侧位装置的过程中由于转动一周又向回转的原因以及其他操作所引起的误差等。

2.双缝衍射数据的处理:
图2双缝衍射相对光强分布曲线图
4.衍射现象的规律和特征:
以上图样依次为GS1,GS2
,SK1/2/3,
JK
,双缝衍射示意图。

由图可知:
GS1衍射呈矩形分布,亮纹为点型,且以中央处最亮,向外亮度依
次递减。

GS2衍射呈线型分布,亮纹为点型,且以中央处最亮,向两侧亮
度依次递减。

SK1/2/3
衍射呈同心圆分布,以中央处为最亮,向外侧亮度依次
递减。

JK衍射呈十字型分布,亮纹为点型,且以中央处为最亮,向外侧亮度依次递减。

总的来说颜射现象的规律和特征为中央亮条纹最亮即处光强最大,向两边依次递减。

【思考与讨论】
1,什么是夫琅禾费衍射?实验中怎么样实现夫琅禾费衍射?
夫琅禾费实验是光源和衍射屏到衍射物的距离为无限远或相当于无限远时的衍射,即所谓的远场衍射。

夫琅禾费实验是平行光的衍射,要求入射光和衍射光都为平行光且衍射屏应放在无限远处。

在实验中,由于光源利用激光束,且距屏的距离不太远,故看做是平行光,同时屏到光电探头距离也看做是无限远,其光线课认为是平行光,省去了透镜,简化了实验装备。

2,如何区分自然光,部分偏振光和线偏振光?
让待测挂光束通过起偏,检偏装置,然后观察检流计。

读数
为0时,转动分度盘,如果旋转一周,检流计读数未发生变
化,说明其为自然光; 如果旋转一周可找到两个位置在检流
计上的读数为0,则为线偏振光;如果旋转一周,未出现消光
现象,到光强随角度发生变化,则可判断该光束为部分偏振
光。

3,在单缝夫琅禾费衍射实验中,缝宽的变化对衍射图样的光强和条纹宽度有说明影响?
当缝宽变宽时,由光衍射条件可知,衍射变软致使衍射现象
并不明显,是亮纹光强强度变弱,暗纹区光强变强。

由b=kλD/X
可知,当k=1时,x= λD/b,当λ,D不变,b变大时,x减小,
即b变宽使条纹宽度变窄。

同理,当缝宽变小时,亮纹去光
强变强,暗纹区光强变弱,条纹宽度变宽。

【实验总结】
通过实验的预习和实验的过程让我了解了实验的原理及实验中应注意的事项,如激光管是强度很高的光源,禁止用眼睛直接观看激光光源,或使激光光束直接照射眼睛,以免伤害视网膜,数字检流计使用前需预热十五分钟后进行调零等。

在实验的过程中同时也感受到了想要做好一个实验是不容易的,只有通过不断的摸索才能理解的更加深刻。

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