大学物理创新性试验

实验项目：单缝﹑双缝﹑多缝衍射现象仿真实验

专业班级：材料成型及控制工程0903班

姓    名：曹惠敏

学    号：090201097

目录

1光的衍射

2衍射分类

3实验现象

4仿真模拟

5实验总结

光的衍射

光在传播路径中，遇到不透明或透明的障碍物，绕过障碍物，产生偏离直线传播的现象称为光的衍射。

光的衍射现象是光的波动性的重要表现之一.波动在传播过程中,只要其波面受到某种限制,如振幅或相位的突变等,就必然伴随着衍射的发生. 然而,只有当这种限制的空间几何线度与波长大小可以比拟时,其衍射现象才能显著地表现出来.所有光学系统,特别是成像光学系统,一般都将光波限制在一个特定的空间域内,这使得光波的传播过程实际上就是一种衍射过程.因此,研究各种形状的衍射屏在不同实验条件下的衍射特性,对于深刻理解衍射的实质,研究光波在不同光学系统中的传播规律分析复杂图像的空间频谱分布以及改进光学滤波器设计等具有非常重要的意义.

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实验原理：

1．光的干涉：当两列频率相同，相位差恒定的光在空间中相互叠加时，就会产生光的干涉现象。

2．光的衍射：在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象比较明显。

实验器材：

玩具激光笔一只（市场上可以买到）、易拉罐一个，不透光的纸板一块（用来刻狭缝）、白色不透光的塑料板一块（用来做光屏）、两块稍大的塑料泡沫块（用来做狭缝和光屏的底座）、透明胶带一卷。

实验装置图如图所示：

实验过程：

首先将纸板和白色塑料板嵌入到塑料泡沫块中，使之能够稳固的座立于水平桌面上，如同实验室里的光具座一样。

然后按照实验图所示依次将易拉罐、纸板和光屏摆放在水平桌面上。把激光笔用透明胶带固定在易拉罐的水平面上，打开激光笔使之照在纸板上，记下光点照射的高度，在纸板上的光点照射的同一水平高度上用小刀和刻度尺刻画出一系列的互相平行的竖直的狭缝（如图所示），每组的狭缝的间距在依次的增加（注意：不能太大，）。这样可以用来研究狭缝间距的变化对干涉和衍射条纹的影响。

最后将所有的自制实验仪器重新摆放在水平桌面上，一定要让易拉罐、狭缝和光屏的中轴线在一条直线上。调暗室内的光线，打亮激光笔使之照射到我们刚刚刻画好的狭缝上，调整狭缝和光屏的距离以便得到较清晰的干涉或衍射条纹。

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光的夫琅和费衍射

实验报告数据处理： 一．用光电池测波长: 位置读数

（mm） 光电流偏转格数

11.98 86 12.18 85 12.38 81 12.58 74 12.78 65 12.98 57 13.18 45 13.38 34 13.58 25 13.78 16 13.98 10 14.18 5 14.38 2 14.58 0 14.78 0 14.98 1 15.18 2 15.38 3 15.58 4 15.78 5 15.98 5 16.18 4 16.38 3 16.58 2 16.78 1 16.98 0 17.18 0

得到对称数据为：

光电流偏转格数

Sinψ=(b-bo)/L

86 0

85 -0.000350877 81 -0.000701754 74 -0.001052631 65 -0.001403508 57 -0.001754385 45

-0.002105262

Sinψ

=(b-bo)/L

0.000350877 0.000701754 0.001052631 0.001403508 0.001754385 0.002105262 0.002456138 0.002807014 0.003157889 0.003508765 0.00385964 0.004210514 0.004561388 0.004912261 0.005263134 0.005614006 0.005964877 0.006315747 0.006666617 0.007017486 0.007368354 0.007719222 0.008070088 0.008420953 0.008771817 0.00912268

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【实验名称】      衍射光栅                          

【实验目的】

1．观察光栅的衍射光谱，理解光栅衍射基本规律。

2．进一步熟悉分光计的调节和使用。

3．学会测定光栅的光栅常数、角色散率和汞原子光谱部分特征波长。

【实验仪器】  

JJY1′型分光计、光栅、低压汞灯电源、平面镜等

【实验原理】

1．衍射光栅、光栅常数

图40-1中a为光栅刻痕(不透明)宽度，b为透明狭缝宽度。d=a+b为相邻两狭缝上相应两点之间的距离，称为光栅常数。它是光栅基本参数之一。

               图40-1                       图40-2  光栅衍射原理图

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实验报告

涂李傲 软01

2010013234

【实验名称】

光栅衍射

【实验目的】

1：熟悉分光计的调整与使用

2：学习利用衍射光栅测定光波波长及光栅常数的原理和方法

3：理解光栅衍射公式及其成立条件

【实验原理】

Ⅰ测定光栅常数和光波波长

当一束单色光垂直照射在光栅上时，各狭缝的光线因衍射而向各方向传播，经透镜会聚相互产生干涉，并在透镜的焦平面上形成一系列明暗条纹。

如右图所示，有一束平行光与光栅的法线成角，入射到光栅上产生衍射；出射光夹角为。从点引两条垂线到入射光和出射光。如果在处产生了一个明条纹，其光程差必等于波长的整数倍，即

           (2.1.1)

为衍射光谱的级次，.由这个方程，知道了中的三个量，可以推出另外一个。

若光线为正入射，，则上式变为

                       (2.1.2)

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光栅衍射实验报告

字体大小：大 | 中 | 小 20##-11-05 17:31 - 阅读：4857 - 评论：6

南昌大学实验报告

                         ---  ---实验日期：20071019

学号：+++++++       姓名：++++++         班级：++++++

实验名称：光栅衍射

实验目的：1.进一步掌握调节和使用分光计的方法。

2.加深对分光计原理的理解。

3.用透射光栅测定光栅常数。

实验仪器：分光镜，平面透射光栅，低压汞灯（连镇流器）

实验原理: 

    光栅是由一组数目很多的相互平行、等宽、等间距的狭缝(或刻痕)构成的,是单缝的组合体,其示意图如图1所示。原制光栅是用金刚石刻刀在精制的平面光学玻璃上平行刻划而成。光栅上的刻痕起着不透光的作用,两刻痕之间相当于透光狭缝。原制光栅价格昂贵,常用的是复制光栅和全息光栅。图1中的 为刻痕的宽度, 为狭缝间宽度, 为相邻两狭缝上相应两点之间的距离,称为光栅常数。它是光栅基本常数之一。光栅常数 的倒数 为光栅密度,即光栅的单位长度上的条纹数,如某光栅密度为1000条/毫米,即每毫米上刻有1000条刻痕。

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Electronics Engineering

xxx

实验：2011.xx.xx

目录

1       实验目的... 1

2       实验原理... 1

2.1        测定光栅常数和光波波长... 1

2.2        用最小偏向角法测定光波波长... 1

3       实验仪器... 3

3.1        分光计... 3

3.2        光栅... 3

3.3        水银灯... 3

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东北师范大学研究生研究报告

报告题目       物理演示实验“光的干涉和衍射”的实验改进意见　　　  

课程名称          中学物理实验教学专题研究                                        

姓    名       ##         学　　号     

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