基于面陣CCD的單縫衍射實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
發(fā)布時(shí)間:2021-10-11 05:09
針對(duì)目前單縫衍射實(shí)驗(yàn)存在的問題,提出了一種改進(jìn)的測量方法,該方法基于面陣CCD及相關(guān)軟件,實(shí)現(xiàn)了單縫衍射圖樣的采集顯示,較好地完成了單縫寬度的測量,并且測量速度快,測量結(jié)果與實(shí)際結(jié)果吻合較好。
【文章來源】:湖北第二師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2020,37(08)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
單縫衍射現(xiàn)象示意圖
等式(1)中 θ= x D 稱為衍射角,I0是觀察屏中心點(diǎn)處的光強(qiáng)。通常稱 ( sinu u ) 2 為單縫衍射因子,λ是入射光波波長,衍射光光強(qiáng)分布如圖2所示。實(shí)驗(yàn)中采用單色光入射,當(dāng)θ=0時(shí),則x=0,sinθ=0,I=I0,此時(shí)對(duì)應(yīng)于衍射圖樣中光強(qiáng)的中央主極大值,衍射條紋稱為中央亮條紋;當(dāng)θ=kπ時(shí),則 sin θ=k λ d k=±1,±2,?,Ι=0 ,對(duì)應(yīng)于衍射圖樣中的暗條紋。
在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中,常采用散射角極小、方向性好的半導(dǎo)體激光器作為光源,若在單縫后較遠(yuǎn)的位置放置光電探測器(如硅光電池),且硅光電池可以在平行于衍射條紋的方向移動(dòng),光強(qiáng)計(jì)用于記錄入射到硅光電池上的光強(qiáng)值,如圖3所示即為目前常用的夫瑯禾費(fèi)單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置[5]。在該實(shí)驗(yàn)裝置中可以通過移動(dòng)硅光電池來測量單縫衍射條紋的光強(qiáng)分布;同時(shí)也可測量單縫的寬度: d= kλD x ,如果測得第k級(jí)暗條紋的位置x,則可以計(jì)算得到單縫的寬度。反之,如測得單縫寬度,也可以計(jì)算得到入射的光波長。2 單縫衍射實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)探究
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于兩步成像的單縫衍射自動(dòng)測量[J]. 王一潔,牛立剛. 物理實(shí)驗(yàn). 2016(09)
[2]激光單縫衍射測量實(shí)驗(yàn)的兩點(diǎn)改進(jìn)[J]. 陳鵬,楊鵬,馮學(xué)超,康利平,馬曉春. 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn). 2015(05)
[3]基于CCD技術(shù)測量單縫衍射中中央明紋的相對(duì)光強(qiáng)[J]. 周珺,郭鵬. 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn). 2014(03)
[4]基于圖像處理的不規(guī)則形體表面積測量方法[J]. 洪英,黨宏社,宋晉國. 計(jì)算機(jī)測量與控制. 2009(09)
[5]面陣CCD尺寸測量的實(shí)驗(yàn)[J]. 鐘翔,齊龍. 實(shí)驗(yàn)室科學(xué). 2009(01)
本文編號(hào):3429848
【文章來源】:湖北第二師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2020,37(08)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
單縫衍射現(xiàn)象示意圖
等式(1)中 θ= x D 稱為衍射角,I0是觀察屏中心點(diǎn)處的光強(qiáng)。通常稱 ( sinu u ) 2 為單縫衍射因子,λ是入射光波波長,衍射光光強(qiáng)分布如圖2所示。實(shí)驗(yàn)中采用單色光入射,當(dāng)θ=0時(shí),則x=0,sinθ=0,I=I0,此時(shí)對(duì)應(yīng)于衍射圖樣中光強(qiáng)的中央主極大值,衍射條紋稱為中央亮條紋;當(dāng)θ=kπ時(shí),則 sin θ=k λ d k=±1,±2,?,Ι=0 ,對(duì)應(yīng)于衍射圖樣中的暗條紋。
在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中,常采用散射角極小、方向性好的半導(dǎo)體激光器作為光源,若在單縫后較遠(yuǎn)的位置放置光電探測器(如硅光電池),且硅光電池可以在平行于衍射條紋的方向移動(dòng),光強(qiáng)計(jì)用于記錄入射到硅光電池上的光強(qiáng)值,如圖3所示即為目前常用的夫瑯禾費(fèi)單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置[5]。在該實(shí)驗(yàn)裝置中可以通過移動(dòng)硅光電池來測量單縫衍射條紋的光強(qiáng)分布;同時(shí)也可測量單縫的寬度: d= kλD x ,如果測得第k級(jí)暗條紋的位置x,則可以計(jì)算得到單縫的寬度。反之,如測得單縫寬度,也可以計(jì)算得到入射的光波長。2 單縫衍射實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)探究
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于兩步成像的單縫衍射自動(dòng)測量[J]. 王一潔,牛立剛. 物理實(shí)驗(yàn). 2016(09)
[2]激光單縫衍射測量實(shí)驗(yàn)的兩點(diǎn)改進(jìn)[J]. 陳鵬,楊鵬,馮學(xué)超,康利平,馬曉春. 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn). 2015(05)
[3]基于CCD技術(shù)測量單縫衍射中中央明紋的相對(duì)光強(qiáng)[J]. 周珺,郭鵬. 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn). 2014(03)
[4]基于圖像處理的不規(guī)則形體表面積測量方法[J]. 洪英,黨宏社,宋晉國. 計(jì)算機(jī)測量與控制. 2009(09)
[5]面陣CCD尺寸測量的實(shí)驗(yàn)[J]. 鐘翔,齊龍. 實(shí)驗(yàn)室科學(xué). 2009(01)
本文編號(hào):3429848
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