基于面阵CCD的单缝衍射实验的改进

发布时间：2021-10-11 05:09

　　针对目前单缝衍射实验存在的问题,提出了一种改进的测量方法,该方法基于面阵CCD及相关软件,实现了单缝衍射图样的采集显示,较好地完成了单缝宽度的测量,并且测量速度快,测量结果与实际结果吻合较好。 

【文章来源】：湖北第二师范学院学报. 2020,37(08)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

单缝衍射现象示意图

等式(1)中 θ= x D 称为衍射角,I0是观察屏中心点处的光强。通常称 ( sinu u ) 2 为单缝衍射因子,λ是入射光波波长,衍射光光强分布如图2所示。实验中采用单色光入射,当θ=0时,则x=0,sinθ=0,I=I0,此时对应于衍射图样中光强的中央主极大值,衍射条纹称为中央亮条纹;当θ=kπ时,则 sin θ=k λ d k=±1,±2,?,Ι=0 ,对应于衍射图样中的暗条纹。

在单缝衍射实验中,常采用散射角极小、方向性好的半导体激光器作为光源,若在单缝后较远的位置放置光电探测器(如硅光电池),且硅光电池可以在平行于衍射条纹的方向移动,光强计用于记录入射到硅光电池上的光强值,如图3所示即为目前常用的夫琅禾费单缝衍射实验装置[5]。在该实验装置中可以通过移动硅光电池来测量单缝衍射条纹的光强分布;同时也可测量单缝的宽度: d= kλD x ,如果测得第k级暗条纹的位置x,则可以计算得到单缝的宽度。反之,如测得单缝宽度,也可以计算得到入射的光波长。2 单缝衍射实验的改进探究

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于两步成像的单缝衍射自动测量[J]. 王一洁,牛立刚.  物理实验. 2016(09)
[2]激光单缝衍射测量实验的两点改进[J]. 陈鹏,杨鹏,冯学超,康利平,马晓春.  大学物理实验. 2015(05)
[3]基于CCD技术测量单缝衍射中中央明纹的相对光强[J]. 周珺,郭鹏.  大学物理实验. 2014(03)
[4]基于图像处理的不规则形体表面积测量方法[J]. 洪英,党宏社,宋晋国.  计算机测量与控制. 2009(09)
[5]面阵CCD尺寸测量的实验[J]. 钟翔,齐龙.  实验室科学. 2009(01)



本文编号：3429848