实验教师:提高型物理实验.ppt
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1、提高型物理实验,狭缝衍射的研究,一.实验背景,衍射(Diffraction),光在传播中遇到障碍物时,偏离原来传播方向进入障碍物的几何阴影区的现象.衍射是光波动性的表现,是影响光学成像系统性能的主要因素之一.,生活中的现象:树荫中的太阳透射光的光斑、夜晚看远处的灯光等等。,现场验证:将两支铅笔平行紧靠在一起,透过小缝看灯光,看到的现象。,荧光灯衍射现象,光的衍射现象的分类,(剃须刀边缘衍射直边衍射),一.实验背景,圆孔衍射,按照障碍物的形状分,单缝衍射,直边衍射,细丝衍射,夫琅和费衍射:两个距离均为无限远。(远场衍射) 菲涅耳衍射:两个距离之一或两个距离均为有限远。,光源 衍射屏 观察屏,按照
2、光源与障碍物的距离及障碍物与观察屏的距离分,(近场衍射),一.实验背景,一.实验背景,夫琅和费:德国物理学家,1787年3月生于斯特劳宾,父亲是玻璃工匠。夫琅和费幼年当学徒,后来自学了数学和光学。1806年他在巴伐利亚的贝内迪克特博伊伦的光学工场当了工匠。1818年任经理,1823年担任慕尼黑科学院物理陈列馆馆长和慕尼黑大学教授,后来德国埃朗根大学和英国、丹麦都赠予他荣誉称号。 1821年,他发表了平行光单缝衍射的研究结果(后人称平行光衍射为夫琅和费衍射)。,二.实验目的,加深对单缝衍射原理的理解,观察夫琅和费单缝。,1,掌握用GSZF1型衍射光强自动记录仪测量相对光强分布的方法。,2,锻炼学
3、生独立学习计算机控制软件控制实验和采集数据,处理数据的能力。,3,4,鼓励学生使用计算机语言参与简单光学实验仿真过程,提高对物理现象的认识和对计算机运用的能力。,三.实验仪器,GSZF-1型衍射光强自动记录 ,氦氖激光器 ,可调狭缝,GSZF-1型衍射光强自动记录系统由光源、衍射板组、接收单元、计算机、A/D转换器、工作软件组成。在本实验系统用光电传感器测量光强,用高精度的位移传感器光栅尺测量位移,因而可定量的精确测出衍射光强的分布。全部数据采集和处理由计算机控制,所得测量结果可与理论公式对比。,三.实验仪器,仪器实物图,1.光源系统:He-Ne 激光器可调狭缝,2.信号采集系统:自动光强记录
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