夫琅禾费圆孔衍射.ppt

夫琅禾费圆孔衍射 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望实验目的实验目的l观察夫郎和费圆孔衍射图样观察夫郎和费圆孔衍射图样实验步骤实验步骤l把单缝衍射装置中的单缝以一小孔代替，应用把单缝衍射装置中的单缝以一小孔代替，应用氦氖激光器，可以在透镜的焦平面上看到圆孔氦氖激光器，可以在透镜的焦平面上看到圆孔衍射图样，衍射图样是一组同心的明暗相间的衍射图样，衍射图样是一组同心的明暗相间的圆环，可以证明以第一暗环为范围的中央亮斑圆环，可以证明以第一暗环为范围的中央亮斑的光强占整个入射光束光强的的光强占整个入射光束光强的84%，这个中央，这个中央光斑称为艾里斑。经计算可知，艾里斑的半角光斑称为艾里斑。经计算可知，艾里斑的半角宽度为：宽度为：上式中上式中D是圆孔的直径；是圆孔的直径；若透镜若透镜L2的焦距为的焦距为f，则艾里斑的线半径由，则艾里斑的线半径由上图可知，为：上图可知，为：由于由于 1一般很小，故一般很小，故 。则。则：实验仪器摆放实验仪器摆放实验步骤实验步骤l1、把把所所有有器器件件按按图图十十五五的的顺顺序序摆摆放放在在平平台台上上，调调至至共共轴轴。其其中中光光栏栏和和微微测测目目镜镜之之间间的的距距离离必必须须保保证证满满足足远远场场条条件件。其其中中衍衍射射孔孔的的大大小小为为1mm。（图图中中数数据据均均为为参参考考数数据）据）l2、调调节节透透镜镜直直至至能能在在微微测测目目镜镜中中看看其其中中心心为亮斑到衍射条纹。为亮斑到衍射条纹。l3、记记录录下下艾艾里里斑斑的的直直径径e，和和计计算算值值进进行行比比较。较。数据处理数据处理l用测微目镜测出艾里斑的直径用测微目镜测出艾里斑的直径e，由已知衍射小孔直，由已知衍射小孔直径径d=1mm，焦距，焦距f=70mm，可验证：，可验证：公式的正确性（其中为孔的半径），本实验要求实公式的正确性（其中为孔的半径），本实验要求实验环境很暗。验环境很暗。思考题思考题l菲菲涅涅尔尔圆圆孔孔衍衍射射图图样样的的中中心心点点可可能能是是亮亮的的，也也可可能能是是暗暗的的，而而夫夫琅琅和和费费圆圆孔孔衍衍射射的的中中心心总总是是亮亮的的。这是为什么？这是为什么？