整理后的实验(by王亚丽宿舍).doc

《整理后的实验(by王亚丽宿舍).doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、光电技术实验需要掌握的30个问题1、请设计一套可以做单缝衍射相对光强分布的实验装置示意图，并说明所用元件在实验中的作用。激光器：产生散射角很小、发光强度大、方向性好、单色性强、相干性好的激光束复合光栅：提供宽度不同的狭缝，让激光通过，形成衍射硅光电池：将光信号转化为电信号数字检流计：得出光强数据2、请图示我们本学期所做的单缝衍射的光强分布特点，如果把我们实验装置中的狭缝换成直径与狭缝宽度相当的圆孔，则小孔衍射的光强分布应该是什么样？请图示。中央条纹最亮，同时也最宽，约为其他明条纹宽度的两倍。中央条纹两侧，

2、光强度迅速减小，直至第一暗条纹；随后光强又逐渐增大成为第一明条纹，依此类推。分析图中光强条纹与光强图线的对应关系，可见光强条纹的明暗、宽窄都对应着光强图线的高低及宽窄；。3、如图所示是一个矩形光斑，请设计一套光电探测器，将该光斑不同位置处的光强测出来，并简要描述你所涉及的光电探测器在测量光斑不同位置处光强的原理。基于光电效应，热探测器基于材料吸收了光辐射能量后温度升高，从而改变了它的电学性能3、请解释单缝衍射的光强分布特征的形成原理光在传播过程中经过障碍物，一部分光辉传播到几何阴影中去，产生衍射现象，si

3、n0=k入/a，u=kπ，I=0为暗纹5、本学期在至少三个实验中用到了硅光电池，请给出硅光电池的结构，并说明硅光电池可用于测量光强的原理。它实质上是一个大面积的半导体PN结。硅光电池的工作原理是光生伏特效应。当光照射在硅光电池的PN结区时，会在半导体中激发出光生电子一空穴对。PN结两边的光生电子一空穴对，在内电场的作用下，属于多数载流子的不能穿越阻挡层，而少数载流子却能穿越阻挡层。结果，P区的光生电子进入N区，N区的光生空穴进入p区，使每个区中的光生电子一空穴对分割开来。光生电子在N区的集结使N区带负电，

4、光生电子在p区的集结使P区带正电。P区和N区之间产生光生电动势。当硅光电池接人负载后，光电流从P区经负载流至NE，负载中即得到功率输出。6、在单缝衍射的光强分布实验中，我们用到的单缝是一块上面有多重缝的玻璃片（组合光栅），其中仅单缝就有多条，请问你在实验中在几条缝上做过单缝衍射实验？你认为单缝衍射的光强分布特点与缝宽有关系吗？请分析说明。两条有关系。光的衍射仅与缝的宽度有关。缝宽越大，光强度（光的能量）越集中于中央条纹，所形成的图线中央峰窄而高。随着缝宽进一步加大，衍射图线的中央峰将被压缩成一条亮线，基本

5、观察不到衍射波形（主极大的强度决定于光源的亮度和缝宽的平方成正比）7、请用文字描述单缝衍射的光强分布特点（如决定中央亮条纹宽度的要素：缝宽、衍射条纹的对称性：以主极大为中心等间隔、左右对称、衍射角与缝宽的关系：反比，次级大与中央两条纹的关系等：1中央亮条纹的宽度被k=1的两个暗条纹的衍射角所决定，2次级大宽度为主极大的二分之一）。8、单缝衍射是光的衍射现象中的一种，我们把光绕过障碍物继续传播的现象都称之为衍射，因此，除了单缝衍射之外，细丝也可以用于光的衍射实验中，请设计一套细丝衍射的实验装置，并说明其工作

6、原理，并根据单缝衍射的实验结果，推论细丝衍射的条纹分布。如图（俯视）所示，设被测细丝为fd，相当于狭缝b，由于我们采用激光作为光源，因此其发散角很小，可认为是平行光。待测细丝平行激光束SkSqfdl并将衍射屏幕放置在离细丝较远处（譬如l³500mm），这样又可免除透镜L2。于衍射场P处仍然可获得一组明暗相间的衍射条纹，只要测得衍射条纹距屏幕中心的距离Sk，便可求得细丝直径fd。由于l≫b（即fd），此时q角很小，故可取：sinq=tanq=Sk/l由于衍射暗条纹的条件是：sinq＝kl/b故sinq＝Sk

7、/l=kl/b于是可得（1）或者由于Sk＝k·S，可得（2）式中：l—激光波长；S—条纹间距；k—衍射条纹级次。式（1），（2）为用激光单缝衍射法测量细丝的基本公式，由公式可知：为了测量细丝直径d，可以直接从屏幕上由测出Sk或S来实现。9、请根据你在做光的衍射实验中所获得的衍射知识，设置一套实验装置，测量头发丝的直径，并介绍测量方案。将上题中的细丝换为头发丝即可。10、在单缝衍射实验中，当缝宽增加一倍时，衍射图象的光强和条纹宽度将会怎样改变？如缝宽减半，又怎样改变？缝宽增大一倍，光强增大，条纹宽度减为原来

8、的1/2缝宽减半，光强减小，条纹宽度是原来的2倍11、绘制出双棱镜干涉的实验装置示意图，并说明所用元件在实验中的作用。BCDAabLA.半导体激光器：提供光源B.双棱镜：将激光分为两束光，作为进行干涉的虚光源C.凸透镜：辅助成像透镜，用来测量两虚光源S1、S2之间的距离D.CDD光强分布测量仪：测量干涉图样中明暗条纹间距以及虚光源像间距12、在双棱镜干涉实验中，如果干涉条纹数目太少，可以采用什么办法来增加干涉条纹数？如果干涉条