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篇一组合光学
组合光学
光是一种自然现象.有关光的研究学科称为光学.习惯上光学分为几何光学与物理光
学.物理光学中又分波动光学和量子光学.在波动光学中以光的波动性为基础研究光传播的
干涉,衍射,偏振等现象.本实验就是利用综合光学实验仪组合元器件,完成波动光学中光的
干涉和衍射几个代表性实验.
实验目的
1.观察单缝夫琅和费衍射现象。
2.掌握单缝衍射相对光强的测量方法,并求出单缝宽度。
3.观察等厚干涉现象。
4.学习测平凸透镜的曲率半径。
实验仪器
光电探测器数字式检流计
hene激光器,单缝,光轨,光具座、、。
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牛顿环装置钠光灯改进型读数显微镜
实验原理
、
一夫琅和费衍射
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光波的波振面受到阻碍时光绕过障碍物偏离直线而进入几何阴影区并在屏幕上出
。,
现光强不均匀分布的现象叫做光的衍射衍射是波动光学的重要特征之一研究光的衍射
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不仅有助于进一步加深对光的波动性的理解同时还有助于进一步学习近代光学实验技术
、、、。,
如光谱分析晶体结构分析全息照相光信息处理等衍射使光强在空间重新分布利
用硅光电池等光电器件测量光强的相对分布是一种常用的光强分布测量方法。
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衍射通常分为两类一类是满足衍射屏离光源或接收屏的距离为有限远的衍射称
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为菲涅耳衍射另一类是满足衍射屏与光源和接收屏的距离都是无限远的衍射也就是照
,。
射到衍射屏上的入射光和离开衍射屏的衍射光都是平行光的衍射称为夫琅和费衍射菲
,。,
涅耳衍射解决具体问题时计算较为复杂而夫琅和费衍射的特点是只用简单的计算就
。,。
可以得出准确的结果在实验中夫琅和费衍射用两个会聚透镜就可以实现本实验用激
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光器作光源由于激光器发散角小可以认为是近似平行光照射在单缝上其次单缝宽
度约为0.1mm单缝距接收屏如果大于1米缝宽相对于缝到接收屏的距离足够小大致
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,。:
满足衍射光是平行光的要求也基本满足了夫琅和费衍射的条件物理学家菲涅耳假设波在
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传播的过程中从同一波阵面上的各点发出的次波是相
干波经传播而在空间某点相遇时产生相干叠加这就是著名的惠更斯—菲涅耳原理
,,,。
如图1所示单缝ab所在处的波阵面上各点发出的子波在空间某点p所引起光振动振