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1、光强分布的研究,北京联合大学基础部物理实验室,实验目的,观察单缝衍射、双缝干涉、多缝干涉、光栅衍射等现象，加深对光的干涉和衍射理论的理解； 研究单缝衍射的光强分布； 研究激光通过偏振片后光强的分布规律，加强对光的偏振理论的理解。,实验仪器,光强分布测试仪； 激光器、单缝、双缝、多缝、光栅、偏振片； 硅光电池（光电探头）； 微电流测量仪。,1.光强分布测试仪,1激光器， 2单缝，3光导轨，4小孔屏， 5光电探头，6一维测量装置，7数字检流计,实验原理,单缝衍射、双缝干涉、光栅衍射光强分布； 光的偏振,一、单缝衍射、双缝干涉、光栅衍射,1. 单缝衍射,2. 双缝干涉,波程差,条纹间距,双缝干涉光强
2、分布,3.光栅衍射,光栅方程,二、光的偏振,1. 什么是偏振光？,自然光,线偏振光,马吕斯定律（1880 年）,强度为 的偏振光通过检偏振器后, 出射光的强度为,马吕斯定律:,实验内容,观察单缝衍射、双缝干涉、多缝干涉、光栅衍射等现象； 测量单缝衍射的光强分布； 测量激光通过偏振片后光强的分布。,一、观察单缝衍射、双缝干涉、多缝干涉、光栅衍射等现象,. 在光导轨上正确安置好各实验装置。打开激光器，用小孔屏 调整光路，使激光束与导轨平行。,确保激光器的激光垂直均匀照射单缝，先用小孔屏进行观察，调节单缝倾斜度及左右位置，使衍射光斑水平，两边对称。,3. 使激光分别照射在单缝、双缝、多缝和光栅上，观
3、察小孔屏上的衍射图样并进行比较。,二、研究单缝衍射的光强分布,. 将激光照射在单缝上，移去小孔屏，在小孔屏处放上硅光电 池，开启微电流测量仪，预热5分钟；,2. 遮住激光出射口，把微电流测量仪调到零点基准；,3.把硅光电池狭缝位置移到标尺中间位置处，调节硅光电池左右、高低和倾斜度，使衍射光斑中央最大两旁相同 级次的光强以同样高度射入硅光电池狭缝；,4. 转动光强测量装置鼓轮到零点，每经过1.000mm（即鼓轮 转动一周），沿展开方向测一点光强，一直测到另一侧端点；,5. 根据所测数据，绘制光强分布曲线。,二、光的偏振研究,.调节激光聚焦成点光源，将激光点照射在偏振片上；,3. 移去小孔屏，使硅
4、光电池狭缝正对光斑。遮住激光出射口， 把微电流测量仪调到零点；,4. 将游标的零点与主尺的零度对齐，转动偏振器使出射光强 最大（=00），固定偏振器顶端螺丝，在此条件下进行测量；,5. 转动偏振片，在0360间每10测一次。,2. 转动偏振片，观察小孔屏上的光斑强度变化(定性观察)；,6.作出I-cos2曲线。,数据处理,本实验使用的半导体红光激光器波长为：= 635.0 nm,数据记录：,1. 单缝衍射的光强分布,2. 光的偏振研究,数据处理与分析：,1. 作单缝衍射的光强分布曲线，分析其规律；,2. 作出偏振光的I-cos2曲线，验证马吕斯定律。,思考问题,偏振器的游标盘每个小格是多少度，相当于多少分？ 半导体激光器发射的激光是偏振光吗？,在测量过程中，检流计的档位开关要根据 光强的大小适当换档。,在测量过程中，注意鼓轮单方向旋转的特 性（避免回程误差）。,注意事项,切勿迎着激光束看激光， 以免损伤眼睛。,
