1 实验目的 观察单缝夫琅和费衍射现象，加深对夫琅和费衍射理论的理解。

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1 1 实验目的 观察单缝夫琅和费衍射现象，加深对夫琅和费衍射理论的理解。
会用光电元件测量单缝夫琅和费衍射的相对光强分布，掌握单缝夫琅和费衍射图样的特点及规律； 探讨利用夫琅和费单缝衍射规律对狭缝缝宽等参数进行测量。 1； 2） 3）

2 实验原理 光束通过被测物体传播时将产生“衍射”现象，在屏幕上形成光强有规则分布的光斑。这些光斑条纹称为衍射图样。衍射图样和衍射物（即障碍物或孔）的尺寸以及光学系统的参数有关，因此根据衍射图样及其变化就可确定衍射物（被测物）的尺寸。按光源、衍射物和观察衍射条纹的屏幕三者之间的位置可以将光的衍射现象分为两类：菲涅耳衍射（有限距离处的衍射）；夫琅和费衍射（无限远距离处的衍射）。若入射光和衍射光都是平行光束，就好似光源和观察屏到衍射物的距离为无限远，产生夫琅和费衍射。

3 当衍射角=0时，所有衍射光线从缝面AB到会聚点0都经历了相同的光程，因而它是同位相的振动。
在O点合振动的振幅等于所有这些衍射线在该点引起的振动振幅之和，振幅最大，强度最大。 O点呈现明纹，因处于屏中央，称为中央明纹。

4 在其它位置： 设一束衍射光会聚在在屏幕上某点 P ，它距屏幕中心 o 点为 x，对应该点的衍射角为 。 过B点作这束光的同相面BC， 由同相面AB发出的子波到P点的光程差，仅仅产生在由AB面转向BC面的路程之间。 A点发出的子波比B点发出的子波多走了AC=asin 的光程。 单缝面上其它各点发出的子波光线的光程差都比AC小。

5 菲涅尔半波带法： 用  / 2 分割 ，过等分点作 BC 的平行线（实际上是平面），等分点将 AB 等分----将单缝分割成数个半波带。 每个完整的半波带称为菲涅尔半波带。 特点: 这些波带的面积相等，可以认为各个波带上的子波数目彼此相等（即光强是一样的）。 每个波带上下边缘发出的子波在P点光程差恰好为/2，对应的位相差为。

6 菲涅尔数：单缝波面被分成完整的波带数目。它满足：
若单缝缝宽a、入射光波长为定值，波面能被分成几个波带，便完全由衍射角决定。 若m=2，单缝面，被分成两个半波带，这两个半波带大小相等，可以认为它们各自具同样数量发射子波的点。每个波带上对应点发出的子波会聚到P点，光程差恰好为/2，相互干涉抵消。此时P点为暗纹极小值处。 依此类推，当m=2k (k=1,2,3… )时，即m为偶数时，屏上衍射光线会聚点出现暗纹。

7 如果对应于某个衍射角，单缝波面AB被分成奇数个半波带，
按照上面的讨论，其中的偶数个半波带在会聚点P处产生的振动互相抵消，剩下一个半波带的振动没有被抵消。 屏上P点的振动就是这个半波带在该点引起的振动的合成，于是屏上出现亮点，即呈现明纹。 结论： 分割成偶数个半波带， P 点为暗纹。 波面AB 分割成奇数个半波带， P 点为明纹。

8 分割成偶数个半波带， P 点为暗纹。 波面AB 分割成奇数个半波带， P 点为明纹。 讨论： 1.加强减弱条件 减弱 加强 2.明纹、暗纹位置 暗纹 明纹

9 （1）暗纹位置 两条，对称分布屏幕中央两侧。 其它各级暗纹也两条，对称分布。 （2） 明纹位置 两条，对称分布屏幕中央两侧。 其它各级明纹也两条，对称分布。

10 3.中央明纹宽度 中央明纹宽度：两个一级暗纹间距。 它满足条件 4.相邻条纹间距 相邻暗纹间距 相邻明纹间距 除中央明纹以外，衍射条纹平行等距。其它各级明条纹的宽度为中央明条纹宽度的一半。

11 实验步骤 搭建夫琅和费单缝衍射系统

12 实验数据