《大学物理实验》课程教学资源（操作指导）测定单缝衍射的光强分布

测定单缝衍射的光强分布实验目的：1.观察单缝衍射现象。2．学习用光强分布测试仪测量单缝衍射的光强分布。实验仪器：激光光源，单缝（光栅），小孔光屏，光强分布测试仪，光具座。实验原理及原理图：25146317福001一激光器，2一单缝，3一光导轨，4一小孔屏，5一光电探头，6-一维测量装置，7一光强分布测试仪图1光强分布测试装置示意图设I.为入射光光强，I为光强分布测试仪测得的光强，X表示从衍射条纹的中心位置到测量点之间的距离，d为狭缝宽，入为激光波长（650nm），D表示单缝到光电池的距离。sin'，其中0=元xd则I与1.有关系（见讲义P129）：【=I02AD实验内容：1.打开激光器。调节激光器、单缝和光强分布测试仪的位置，使它们位于同一光轴上，且光源与单缝的距离约为20cm，单缝与光强分布测试仪探头的距离为100cm。2.在光强分布测试仪探头附近，用小孔屏观察衍射条纹的形状及分布情况，然后调节单缝宽度，使衍射条纹的第三个暗纹较清晰，且与衍射条纹中央的距离约为3cm。3.转动读数鼓轮，使光强分布测试仪探头的接收口对准衍射条纹的第三级亮纹。打开光强分布测试仪，使用×100档测量，调节激光器的聚焦头及狭缝宽度，使光电流尽量大。从高于第三级暗条纹处向中央主极大方向转动读数鼓轮，找出光强极小和极大的位置并记录在相应的位置，直到找出中央极大为止。4.将每一极小和极大的距离四等分并填入表中，然后从中央极大开始在相应的位置测出光强大小并记录。5.画出单缝衍射的相对光强分布图。光强主极大等分一等分二等分三一极小等分一等分二等分三次极大1等分一位置光电流等分二等分三二级小等分等分二等分三次极大2等分一等分二等分三三级小表1、光强分布数据记录表

测定单缝衍射的光强分布 实验目的： １．观察单缝衍射现象。 ２．学习用光强分布测试仪测量单缝衍射的光强分布。 实验仪器： 激光光源，单缝（光栅），小孔光屏，光强分布测试仪，光具座。 实验原理及原理图： 1— 激光器，2—单缝，3—光导轨，4—小孔屏，5—光电探头，6—一维测量装置，7—光强分布测试仪 图 1 光强分布测试装置示意图 设 0 I 为入射光光强，I 为光强分布测试仪测得的光强，x 表示从衍射条纹的中心位置到 测量点之间的距离， 为狭缝宽， d λ 为激光波长（650nm）， 表示单缝到光电池的距离。 则 D I 与 0 I 有关系（见讲义P129）： 2 0 2 sin I I θ θ = ，其中 xd D π θ λ = 。 实验内容： 1. 打开激光器。调节激光器、单缝和光强分布测试仪的位置，使它们位于同一光轴上， 且光源与单缝的距离约为 20cm，单缝与光强分布测试仪探头的距离为 100cm。 2. 在光强分布测试仪探头附近，用小孔屏观察衍射条纹的形状及分布情况，然后调节单 缝宽度，使衍射条纹的第三个暗纹较清晰，且与衍射条纹中央的距离约为 3cm。 3. 转动读数鼓轮，使光强分布测试仪探头的接收口对准衍射条纹的第三级亮纹。打开光 强分布测试仪，使用×100 档测量，调节激光器的聚焦头及狭缝宽度，使光电流尽量大。从 高于第三级暗条纹处向中央主极大方向转动读数鼓轮，找出光强极小和极大的位置并记录在 相应的位置，直到找出中央极大为止。 4. 将每一极小和极大的距离四等分并填入表中，然后从中央极大开始在相应的位置测出 光强大小并记录。 5. 画出单缝衍射的相对光强分布图。 光强 主极大 等分一 等分二 等分三 一极小 等分一 等分二 等分三 次极大 1 等分一 位置 光电流 等分二 等分三 二级小 等分一 等分二 等分三 次极大 2 等分一 等分二 等分三 三级小 表 1、光强分布数据记录表

扩展实验一验证马吕斯定律实验目的：1.观察光的偏振现象。2．验证马吕斯定律。实验仪器：激光器光源，起偏器，检偏器，光强分布测试仪、光具座实验原理及原理图：P2A0EoEIE2o1=locos?0图2验证马吕思定律原理图设θ为入射光偏振化方向与检偏器偏振化方向之间的夹角，则强度为1的线偏振光通过检偏器后，透射光I的强度为：I = I cos?0实验内容：1．将激光器、起偏器、检偏装置和光强分布测试仪依次放在光具座上，且将各元件调成同轴等高。2.打开激光器，调好光路；转动起偏器，在小孔屏上观测光强变化。3.用光强分布测试仪测量起偏器的出射光强1，将检偏器置于光强分布测试仪与起偏器之间，转动检偏器，测量透射光强随检偏器旋转角度的实验数据。4.检偏器每转动10度，记录一次光电流数据于表中。5.画出光强与夹角的关系图，验证马吕斯定律。角度光强角度光强表2、光强（光电流）随夹角6的变化记录表

扩展实验—验证马吕斯定律 实验目的： 1. 观察光的偏振现象。 2. 验证马吕斯定律。 实验仪器： 激光器光源，起偏器，检偏器，光强分布测试仪、光具座 实验原理及原理图： 图 2 验证马吕思定律原理图 设θ 为入射光偏振化方向与检偏器偏振化方向之间的夹角，则强度为I0的线偏振光通过 检偏器后，透射光 I 的强度为： 2 0 I I = cos θ 实验内容： 1. 将激光器、起偏器、检偏装置和光强分布测试仪依次放在光具座上，且将各元件调 成同轴等高。 2. 打开激光器，调好光路；转动起偏器，在小孔屏上观测光强变化。 3. 用光强分布测试仪测量起偏器的出射光强I0 ，将检偏器置于光强分布测试仪与起 偏器之间，转动检偏器，测量透射光强随检偏器旋转角度的实验数据。 4. 检偏器每转动１0 度，记录一次光电流数据于表中。 5. 画出光强与夹角的关系图，验证马吕斯定律。 角度 光强 角度 光强 表 2、光强（光电流）随夹角θ 的变化记录表