夫琅和费说明书 物理实验竞赛

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1、夫琅禾费单缝衍射的改进原理：夫琅禾费衍射藉以把通过圆孔或狭缝的一波动分成多个向外的波动，当光通过毛线时，将光平分，之后以平行的角度各自行进，后面跟着进来的波动亦是如此，在观测时把屏幕放在行进路线上来看成像条纹，这个方法就用到这样的原理。对于光的衍射与干涉的解释光的衍射光在传播路径中，遇到不透明或透明的障碍物或者小孔（窄缝），绕过障碍物，产生偏离直线传播的现象称为光的衍射。干涉指满足一定条件的两列相干光波相遇叠加，在叠加区域某些点的光振动始终加强，某些点的光振动始终减弱，即在干涉区域内振动强度有稳定的空间分布；这表明这一个实验是光的衍射而不是光的干涉优势：原夫琅和费实验中的实验装置是一

2、个光源、两个透镜、一个接收屏、单缝而我们的实验则是减少了两个透镜有一个接收屏，有效地简化了我们的实验步骤，有利于我们平时在没有精密的实验仪器情况下进行夫琅和费实验。实验用具:激光笔,电池,纸皮若干,毛发。实验步骤：1选一个稳定的发射台（平稳的桌子），使笔身与地面平行。2使发射端朝着接受屏（白色的墙壁），并使其距离在1米或以上。（如果距离太近会导致衍射条纹太密，测量误差很大）3调整固定台和激光笔，使衍射条纹保持水平，并固定住。尽可能保持水平，易对衍射条纹的测量。4用笔在接受屏上标记出0级亮纹和1级亮纹，并沿衍射条纹做一条与之平行的辅助线，这样可以使测量容易些。应用：测量头发丝的直径当用

3、狭缝做实验时，利用公式光程差∆u=dsinθ计算d，又因为θ角非常小，所以sinθ≈θ≈tanθ≈(r/L)当处于第一级亮纹时∆u=λ，即一倍波长。d=λL/r，由此可以计算出狭缝的宽度现在我们用头发代替狭缝，计算公式还是一样的。这是条纹分布上面的图片是我们的衍射距离为5.12m时根据墙上的衍射图像画出来的记录表我们从网上查得红色激光笔的波长为650nm。于是头发直径d=650*10-9*5.12/0.049=0.068mm上网查得头发直径为0.07mm误差=（0.07-0.068）/0.07*100％=2.86％误差还算比较小。误差分析如下：1光路与狭缝并非严格垂直2光路和接受屏并

4、不是严格垂直3激光笔在测量时有细微移动4测量0级和1级亮纹之间的距离精度不够高结论：用这种方法可以在较为简陋的条件下观测衍射现象和测定头发丝的直径。