山东大学：空间科学与技术教学资源（实验课件）衍射及偏振光强分布的测试

衍射及偏振光强分布的测试制作：张鹏彦

衍射及偏振光强分布的测试 制作：张鹏彦

实验目的：加强对夫琅和费单缝、双缝衍射原理的理解。用光电元件测量单缝、单丝、双缝、多缝等衍射、干涉图形的一维光强分布偏振光光强变化的测定。验证马吕斯定律

• 实验目的： • 加强对夫琅和费单缝、双缝衍射原理的理 解。 • 用光电元件测量单缝、单丝、双缝、多缝 等衍射、干涉图形的一维光强分布. • 偏振光光强变化的测定。 • 验证马吕斯定律

实验原理单缝的夫琅禾费衍射狭缝E垂直的衍射光束会聚于屏上Pb处，是中央明纹的中心，光强最大，设为I0，与光轴方向成中角的衍射光束会聚于屏上Pa处，Pa的光强由计算可得：sin? βπbsinp(β式中，b为狭缝的宽度，入为单色光的波长，当β=0时，光强最大，称为主极大，主极大的强度决定于光强的强度和缝的宽度。当β=k元，即：Tsind=k=(k =±1,±2,±3,...b

实验原理 单缝的夫琅禾费衍射 狭缝E垂直的衍射光束会聚于屏上Pb处，是中央明纹 的中心，光强最大，设为I0，与光轴方向成Ф角的衍 射光束会聚于屏上Pa处，Pa的光强由计算可得： 2 0 2 sin sin ( ) A b I I       = = 式中，b为狭缝的宽度，λ为单色光的波长，当 β=0时，光强最大，称为主极大，主极大的强度决 定于光强的强度和缝的宽度。 当β=kπ，即： sin ( 1 2 3 k k b   = =     ， ， ， ）

SxS1时，出现暗条纹。除了主极大之外，两相邻暗纹之间都有一个次极大，由数学计算可得出现这些次极天的位置在β=±1.43元，±2.46元，这些次极天的相对光强/10依次为0.047，±3.47元0.017, 0.008,

• 时，出现暗条纹。 • 除了主极大之外，两相邻暗纹之间都有一个次极大，由数学 计算可得出现这些次极大的位置在β=±1.43π，±2.46π， ±3.47π，.，这些次极大的相对光强I/I0依次为0.047， 0.017，0.008

1/1o1.0夫琅禾费衍射的光强分布如图所示。可在坐标纸上_sinlo以横轴为测量装置的移动0.50.4距离，纵轴为光电流值，0.30.2将记录下来的数据绘制出0.10.0470.0470.0170.0170.0080.008来，就是单缝衍射光强分元02元2元3元13元元布图b = K2D/ x单缝的宽度：D为单缝到光电池的距离

夫琅禾费衍射的光强分布 如图所示。可在坐标纸上 以横轴为测量装置的移动 距离，纵轴为光电流值， 将记录下来的数据绘制出 来，就是单缝衍射光强分 布图. 单缝的宽度: b = KD/ x D为单缝到光电池的距离

马吕斯定律当两偏振片相对转动时，透射光强就随着两偏振片的透光轴的夹角而改变。如果偏振片是理想的，当它们的透光轴互相垂直时，投射光强应为零；当夹角0为其他值时，透射光强为：I = I。 cos? 0仪器装置如图：

• 马吕斯定律 • 当两偏振片相对转动时，透射光强就随着两偏振片 的透光轴的夹角而改变。如果偏振片是理想的，当它 们的透光轴互相垂直时，投射光强应为零；当夹角θ为 其他值时，透射光强I为：  2 0 I = I cos 仪器装置如图:

激光电源2、激光器3、扩束镜及平行光管4、起偏检偏装置置5、光电探头6、WJF型数字式检流计注意事项、使用电源220V±11V，频率50HZ，要求交流稳压输出、使用完毕，应将两块分划板及可调狭缝包藏好，以免受污、受损

1、激光电源 2、激光器 3、扩束镜及平行光管 4、起偏检偏装置 5、光电探头 6 、WJF型数字 式检流计 注意事项: 一、使用电源220V±11V，频率50HZ，要求交流稳压输出； 二、使用完毕，应将两块分划板及可调狭缝包藏好，以免 受污、受损