单缝衍射实验目的

单缝衍射实验的实验目的：掌握电磁波的单缝衍射时衍射角对衍射波强度的影响；观察单缝衍射现象，了解其特点；测量单缝衍射时的相对光强分布；利用光强分布图形计算单缝宽度。

实验仪器：He-Ne激光器、衍射狭缝、光具座、白屏、光电探头、光功率计。

单缝衍射是光在传播过程中遇到障碍物，光波会绕过障碍物继续传播的一种现象。如果波长与缝、孔或障碍物尺寸相当或者更大时，衍射现象最明显。依据光源、衍射屏（障碍物）及接收屏相对位置的不同，常将衍射白光的单缝衍射现象分为两类，即菲涅尔衍射与夫琅和费衍射。

关于单缝衍射实验与双缝干涉实验是什么意思？

双缝干涉实验区别于单缝衍射实验。

是将光束照射于两条相互平行的狭缝，在探射屏显示出一系列明亮条纹与暗淡条纹相间的图样。

在探测屏上观察到的明亮条纹，是由光波的相长干涉造成的，当一个波峰遇到另外一个波峰时，会产生相长干涉；暗淡的条纹是由光波的相消干涉造成的，当一个波峰遇到另外一个波谷时，会产生相消干涉。用方程表达，当以下关系成立时，会发生相长干涉：

其中， n是***辐照度值（波峰遇到波峰，***相长干涉的光波辐照度）的次序数（位于中央的***强度值的次序数是n=1 ），x是条纹与中央之间的距离（称为条纹距离）。

单缝衍射的实验现象

单缝衍射：光在传播过程中遇到障碍物,光波会绕过障碍物继续传播。

单缝衍射的实验现象

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，光强度迅速减小，直至***暗条纹；随后光强又逐渐增大成为***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；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，基本观察不到衍射波形。

单缝衍射，双缝实验，延迟选择

单缝衍射试验：

当光子到达屏幕的时候，光子立刻进入屏幕中，这些光子均匀分布在屏幕上，并且无规则的向四周游走，当光子运动到屏幕的这个位置离开的时候，恰好能够被肉眼观测到，于是就观测到这片区域亮了起来，在屏幕上形成了条纹，其他区域离开的光子无法被观测到，就是黑暗状态。

双缝实验：

同理单缝衍射实验，光子到达屏幕的时候会无规则运动，这些光子恰好运动到屏幕固定区域上并离开，这片区域就负责把光子转向可观测位置，屏幕就产生了条纹，其他区域的屏幕就是黑暗状态。

延迟选择实验：

摄像机记录的是光子到达屏幕上的位置，与此同时，光子立刻分布在屏幕上，但是摄像机并不能记录这些光子在屏幕中的走向，所以摄像机观测的是光子进入屏幕的位置，也就是平行线，而肉眼观测的是光子离开屏幕的位置，也就是条纹。

总结，光子是粒子。

单缝衍射实验，为什么增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽

这是双缝干涉规律，根据公式X=(D/d)λ D表示缝与光屏间的距离，d表示缝的宽度，λ表示波长，D变大，条纹中心距离中央条纹中心越远，条纹间距变大。

以单缝衍射过程的菲涅尔半波带法分析为例，亮纹暗纹出现的条件其实是相邻半波带对应位置的相位差恰好引起干涉相涨/相消。

扩展资料：

注意事项：

当一平面波入射到一宽度和波长可比拟的狭缝时，就要发生衍射的现象。在缝后面出现的衍射波强度并不是均匀的，中央最强，同时也最宽。在中央的两侧衍射波强度迅速减小，直至出现衍射波强度的最小值，即一级极小。

根据实验结果绘制出单缝衍射强度与衍射角的关系曲线，计算一级极小和一级极大的衍射角理论值，并与实验结果进行比较分析。

参考资料来源：百度百科-单缝衍射

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