n style=“font-family: Arial;” data-immersive-translate-walked=“fe5d0c8d-bd80-4631-b7ee-ebb13c911878”>下面的图 4.2 显示了宽度为 a 的单个狭缝的预期衍射图案,以及相关的预测强度分布。 大部分光线集中在中心最大值中,但在此之外也有后续的最大值。
衍射花样中每个最小值(零强度)相对于中心最大值的角度位置由熟悉的表达式给出。
n style=“font-family: Arial;” data-immersive-translate-walked=“fe5d0c8d-bd80-4631-b7ee-ebb13c911878”>其中: = 分切宽度
当有两个相同宽度的狭缝时, a 则远离狭缝的屏幕上的强度图案将是单个狭缝衍射图案和多个狭缝的强度图案的组合,如下所示。
mily: Arial;” d ata-immersive-translate-walke d =“fe5d0c8d-bd80-4631-b7ee-ebb13c911878”>单缝调制包络(图 4.4 中的黑实线)是由于宽度为 a的每个单独狭缝的强度分布所致,而观察到的图案结构的更精细结构 (图 4.4 中的灰色图案)是由于狭缝 d 之间的分离。如上所示,由于狭缝间隔 d 大于狭缝宽度 a,因此该结构在衍射图中的间距更近。
ily: Arial;” data-immersive-translate-walked=“fe5d0c8d-bd80-4631-b7ee-ebb13c911878”>其中 m 是计数的条纹数。
ata-immersive-translate-walked=“fe5d0c8d-bd80-4631-b7ee-ebb13c911878”>最后,我们可以通过测量衍射图样的间距和方程来确定一对双狭缝 d 的间距:
ily: Arial;” data-immersive-translate-walked=“fe5d0c8d-bd80-4631-b7ee-ebb13c911878”>其中 w 是 m 个衍射条纹之间的间距。
多缝衍射图 (Tipler 33-5)。
n style=“font-family: Arial;” d ata-immersive-translate-walked=“fe5d0c8d-bd80-4631-b7ee-ebb13c911878”>对于狭缝数 p 为 >2 的多 p 狭缝组合,在初级最大值之间有额外的次级最大值。对于双狭缝,强度包络再次由每个单独狭缝的宽度 a和狭缝之间间隔的主要最大值 d 控制。此外,初级最大值之间还存在次级最大值,其中次级最大值的数量为 (p - 2)。
S 使用设备左上角的 ON 按钮在数据记录器上,然后启动 Pasco Capstone 软件 .然后点击 硬件设置 在左侧工具栏上,您应该会看到已连接的数据记录器接口 自 通道 1 上的旋转运动传感器和通道 2 上的高灵敏度光传感器,如下图 4.8 所示。
单击旋转运动传感器通道旁边的齿轮图标(如上图 4.8 所示),然后在线性附件选项下单击下拉菜单并将其更改为齿条和小齿轮,然后单击确定。然后单击 Data Summary 选项卡(如图 4.8 所示)并单击 Position,然后单击出现的齿轮图标以显示其属性,单击 Names and Symbols,然后单击 Default Units 并将位置单位更改为 mm,然后单击 OK,然后再次 click Data Summary 以最小化工具栏。如果 Position 未显示在 Data Summary (数据摘要) 下,请询问演示器。
接下来,设置一个 Graph 来记录和分析衍射花样数据。在右侧的 Displays Toolbar 上,c点击右侧工具栏顶部的 Graph 图标并将其拖动到主窗口中。这将显示一个覆盖大部分屏幕的图表。单击Y 轴上的“选择测量”并选择 Light Sensitivity (% of scale max),然后在 X 轴上执行相同操作并选择位置。
ily: Arial;” data-immersive-translate-walked=“fe5d0c8d-bd80-4631-b7ee-ebb13c911878”>然后测量多个主最大值 w 的分离度(计算 m 个条纹以提高准确性),并使用它来计算狭缝分离及其不确定性。将这些值与实验室中提供的层压高放大倍率图片(也可在 MINERVA 上找到)中获取的测量值进行比较,就像单个狭缝一样。和以前一样,你需要从这些图片中进行测量(以及它们相关的不确定性)。
n style=“font-family: Arial;” data-immersive-translate-walked=“fe5d0c8d-bd80-4631-b7ee-ebb13c911878”>衍射图案应与图 4.5 相似。为了进行比较,还提供了一个具有相同狭缝宽度a 的双狭缝 D,因为 E 和 F 是这三个狭缝组件的狭缝宽度比以前的任务更小,因此激光束可以均匀地照亮它们。
收集并分析狭缝 E 和狭缝 F 的衍射花样(或者如果您没有时间,就只分析其中之一)。
实验室笔记本中应包含的内容
描述实验目标的简短介绍。
带有设备示意图的简短方法部分。
6 种衍射花样中每一种的捕获数据图片。
ata-immersive-translate-walked=“fe5d0c8d-bd80-4631-b7ee-ebb13c911878”>从每个衍射图图中获取的测量结果,以及狭缝宽度 a + ∆a和狭缝分离度 d + ∆d 的各自不确定性