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訊技自研光學(xué)實(shí)驗(yàn)教具應(yīng)用：?jiǎn)慰p衍射實(shí)驗(yàn)

1. 實(shí)驗(yàn)概述

單縫衍射實(shí)驗(yàn)是非常經(jīng)典的光學(xué)實(shí)驗(yàn)。光在傳播過(guò)程中遇到障礙物或小孔時(shí)，偏離直線傳播的路徑而繞道障礙物后面?zhèn)鞑�，并在障礙物的幾何陰影區(qū)和幾何照明區(qū)內(nèi)形成光強(qiáng)的不均勻分布，這種現(xiàn)象稱為光的衍射。

衍射物與光源及接收屏均在有限遠(yuǎn)處的衍射稱為菲涅爾衍射，菲涅爾衍射的光源為點(diǎn)光源，實(shí)際實(shí)驗(yàn)觀測(cè)時(shí)不需要使用透鏡，僅需在有限遠(yuǎn)處放置光屏或觀測(cè)相機(jī)即可。單縫菲涅爾衍射的示意圖下圖所示

2. 使用VirutalLab Fusion建模仿真

 

圖1.軟件建模光路圖

圖2.軟件仿真結(jié)果

圖3.沿x軸強(qiáng)度分布

3. 實(shí)驗(yàn)教具中的實(shí)驗(yàn)搭建

圖1.教具實(shí)驗(yàn)光路

 

圖2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果
 

4.實(shí)驗(yàn)總結(jié)

單縫衍射的現(xiàn)象是衍射光斑沿x軸（即縫寬的方向）分布，中央主極大的亮度最高，寬度最寬，越往兩側(cè)的光斑亮度越低。我們可以通過(guò)軟件仿真和實(shí)際光路搭建，來(lái)理解并查看單縫衍射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)教具采用籠式結(jié)構(gòu)，使實(shí)驗(yàn)搭建更為簡(jiǎn)便，適用于初學(xué)光學(xué)的學(xué)生使用。