有半波带发出的子波在Po点振幅的叠加。设圆孔范围内的波面上的波带数是n，第j个波带在Po点产生的振幅是E，由惠更斯-菲涅耳原理知E，值正比于环带面积，反比于该带到Po点的距离，随衍射光线的倾角增大而减小，半波带法计算的结果是Po点合振幅Ep为：层+量，n为奇数Ep = 博一号，n为偶数错误！未指定书签。由上述可知，对于圆孔轴线CPo上的不同点所露出的半波带数目n不相同，因而在这条直线上移动接受屏E时会发现，某些点的光强最大，而另一些点的光强为最小（为什么？）。另一方面，接受屏E不动，改变圆孔半径也会使么上的半波带数自n不相同，考察点的光强度也有明暗交替的变化（为什么？）。【实验仪器】氢激光器、圆形可调衰减器、扩束镜、准直透镜（Φ25.4，f100.0）和双缝（线间距1.2mm，缝宽0.12mm）。目标物、变换透镜（Φ40，f150.0）、CCD相机、监视器、可变光阑，光电流放大器探头、光电流放大器。【实验内容】内容1：测量杨氏干涉双缝间距，观察实验过程中现象并记录。内容2：测量单缝夫琅和费衍射相对光强分布以及单缝宽度，观察实验过程中现象并记录。内容3：观察菲涅耳衍射现象。【实验步骤与要求】内容1测量杨氏干涉双缝间距，观察实验过程中的现象并记录1、光路的搭建（1）如图9所示，自左向右依次为激光器、扩束准直组件、光阑、目标物、CCD相机。首先是各器件同轴等高调节，步骤如下：（2）调整激光器水平，可借助可变光阑（开孔约2mm），在导轨上移动光阑在激光器的近处和远处，分别反复调节激光器及光阑的高低，调节激光夹持器的左右及水平俯仰旋钮，使激光束能一直通过移到近处和远处光阑孔，最终使出射激光束与光学平台台面平行，将激光器调平。（3）调整扩束准直组件，在激光器和光阑中间插入扩束准直组件，通过调整位置使其出身的光斑中心通过光孔中间。（4）安装目标物，在光阑后放置目标物，调节光阑通光孔径大小，使出射光斑可以覆盖其上所选双缝（缝宽80um，缝间距400um）即可，并在适当位置处用CCD相机采集光斑干涉条纹图。2、杨氏双缝干涉实验步骤(1）将CCD相机与监视器相连接，并连接CCD的12V电源。(2）将相机对准日光灯并通过遮挡相机靶面，如果监视器有反应，则说明相机正常工作。（3）将相机沿导轨移动到距目标物合适的位置（监视器能看到6个以上条纹），6
6 有半波带发出的子波在 P0点振幅的叠加。设圆孔范围内的波面∑上的波带数是 n，第 j 个波带在 P0点产生的振幅是��，由惠更斯-菲涅耳原理知��值正比于环带面积，反比于该带到 P0点的距离， 随衍射光线的倾角增大而减小，半波带法计算的结果是 P0点合振幅��为： �� = �12 + 𝑠2 ，�为奇数 �12 − 𝑠2 ，�为偶数 错误！未指定书签。由上述可知，对于圆孔轴线 C P0上的不同点所露出的半波带数目 n 不相 同，因而在这条直线上移动接受屏 E 时会发现，某些点的光强最大，而另一些点的光强为最小（为 什么？）。另一方面，接受屏 E 不动，改变圆孔半径也会使∑上的半波带数目 n 不相同，考察点的 光强度也有明暗交替的变化（为什么？）。 【实验仪器】 氦氖激光器、圆形可调衰减器、扩束镜、准直透镜（Φ25.4, f100.0）和双缝（线间距 1.2mm， 缝宽 0.12mm）。目标物、变换透镜（Φ40, f150.0）、CCD 相机、监视器、可变光阑，光电流放大 器探头、光电流放大器。 【实验内容】 内容 1：测量杨氏干涉双缝间距，观察实验过程中现象并记录。 内容 2：测量单缝夫琅和费衍射相对光强分布以及单缝宽度，观察实验过程中现象并记录。 内容 3：观察菲涅耳衍射现象。 【实验步骤与要求】 内容 1 测量杨氏干涉双缝间距，观察实验过程中的现象并记录 1、 光路的搭建 （1）如图 9 所示，自左向右依次为激光器、扩束准直组件、光阑、目标物、CCD 相机。首先 是各器件同轴等高调节，步骤如下： （2）调整激光器水平，可借助可变光阑（开孔约 2mm），在导轨上移动光阑在激光器的近处 和远处，分别反复调节激光器及光阑的高低，调节激光夹持器的左右及水平俯仰旋钮，使激光束 能一直通过移到近处和远处光阑孔，最终使出射激光束与光学平台台面平行，将激光器调平。 （3）调整扩束准直组件，在激光器和光阑中间插入扩束准直组件，通过调整位置使其出射 的光斑中心通过光阑孔中间。 （4）安装目标物，在光阑后放置目标物，调节光阑通光孔径大小，使出射光斑可以覆盖其 上所选双缝（缝宽 80um，缝间距 400um）即可，并在适当位置处用 CCD 相机采集光斑干涉条纹图。 2、杨氏双缝干涉实验步骤 (1) 将 CCD 相机与监视器相连接，并连接 CCD 的 12V 电源。 (2) 将相机对准日光灯并通过遮挡相机靶 面，如果监视器有反应，则说明相机正常工作。 (3) 将相机沿导轨移动到距目标物合适的 位置（监视器能看到 6 个以上条纹）
注意将实验进行过程中观察到的现象图9杨氏双缝干涉实验装置图（特别异常的现象更要记录），记录到数据记录纸上（4）通过旋转CCD相机下的平移台丝杆，移动相机，使监视器上的十字线交点位于监视器左侧某个清晰暗纹居中位置，并记录当前平移台丝杆读数X，如图10所示。然后使监视器器上的十字线交点调至监视器右侧某个清晰暗纹居中位置（注意，左右侧之间条纹尽可能多些，以减小误差），并记录当前平移台丝杆读数Xz，如图11所示，重复测量3次，数据记录在表格1中。这样Ix2xil可得出干涉条纹的实际宽度△x=条纹个数图10杨氏双缝干涉左侧暗纹居中位置图11杨氏双缝干涉右侧暗纹居中位置（5)测缝屏距离D，即双缝目标物到相机靶面（相机白色外壳接缝处）的距离，激光波长入为632.8nm。表1双缝干涉记录表（CCD观测法）1组2组3组X, (mm)X, (mm)内容2：测量单缝夫琅和费衍射相对光强分布以及单缝宽度1、夫朗和费衍射光路搭建（1）如图12所示，自左向右依次为氨氛激光器、扩束准直组件、光阑、目标物、变换透镜、CCD相机（后期更换光电流放大器探头）。首先是调节各器件的同轴等高，如内容1杨氏干涉实验已调好，可省去其中（2）调整激光器水平，（3）调节扩束准直组件的步骤，若光很强可使用衰减器。（2）在扩束准直组件后的光阑后面安装目标物，目标物尽量贴近光阑，平行光入射所选单缝（单缝宽为100um），同时调整光阑通光孔径大小与单缝匹配合适。（3）安装变换透镜，将（Φ40,f80.0）图12夫琅和费单缝衍射实验装置图变换透镜放置在目标物后面并贴近目标物，调整透镜位置使入射光斑通过透镜中心。（4）安装相机，调整相机位置使入射光通过摄像孔照在相机靶面中间。2、夫朗和费单缝衍射实验步媒（1）沿导轨前后移动相机，使得相机靶面移到变换透镜（f=80mm）的后焦面处（即衍射频谱面），锁紧相机。注意将实验进行过程中观察到的现象（特别异常的现象更要记录）记录到数据记录纸上。7
7 注意将实验进行过程中观察到的现象 图 9 杨氏双缝干涉实验装置图 （特别异常的现象更要记录），记录到数据记录纸上 (4) 通过旋转 CCD 相机下的平移台丝杆，移动相机，使监视器上的十字线交点位于监视器左 侧某个清晰暗纹居中位置，并记录当前平移台丝杆读数 X1，如图 10 所示。然后使监视器器上的十 字线交点调至监视器右侧某个清晰暗纹居中位置（注意，左右侧之间条纹尽可能多些，以减小误 差），并记录当前平移台丝杆读数 X2，如图 11 所示，重复测量 3 次，数据记录在表格 1 中。这样 可得出干涉条纹的实际宽度∆x = �2−�1 条纹个数。 图 10 杨氏双缝干涉左侧暗纹居中位置 图 11 杨氏双缝干涉右侧暗纹居中位置 (5)测缝屏距离 D，即双缝目标物到相机靶面（相机白色外壳接缝处）的距离，激光波长λ为 632.8nm。 表 1 双缝干涉记录表（CCD 观测法） 1 组 2 组 3 组 X1（mm） X2（mm） 内容 2：测量单缝夫琅和费衍射相对光强分布以及单缝宽度 1、夫朗和费衍射光路搭建 （1）如图 12 所示，自左向右依次为氦氖激光器、扩束准直组件、光阑、目标物、变换透 镜、CCD 相机（后期更换光电流放大器探 头）。首先是调节各器件的同轴等高，如 内容 1 杨氏干涉实验已调好，可省去其中 （2）调整激光器水平，（3）调节扩束准 直组件的步骤，若光很强可使用衰减器。 （2）在扩束准直组件后的光阑后面安装 目标物，目标物尽量贴近光阑，平行光 入射所选单缝（单缝宽为 100um），同时 调整光阑通光孔径大小与单缝匹配合适。 （3）安装变换透镜，将（Φ40, f80.0） 图 12 夫琅和费单缝衍射实验装置图 变换透镜放置在目标物后面并贴近目标物，调整透镜位置使入射光斑通过透镜中心。 （4）安装相机，调整相机位置使入射光通过摄像孔照在相机靶面中间。 2、夫朗和费单缝衍射实验步骤 (1) 沿导轨前后移动相机，使得相机靶面移到变换透镜（f=80mm）的后焦面处（即衍射频谱 面），锁紧相机。注意将实验进行过程中观察到的现象（特别异常的现象更要记录）记 录到数据记录纸上