激光单缝衍射实验

实验目的

观察单缝衍射条纹的特点，了解缝宽对衍射现象的影响，认识光的波动性。

实验原理

当缝宽与光的波长相差不多或比波长小时，光会绕到几何阴影区，这种现象叫光的衍射。单色光的单缝衍射条纹中，中央亮条纹最宽最亮，两侧是明暗相间、较窄较暗的条纹。缝越窄，中央亮条纹越宽，衍射越明显。

实验器材

• 激光演示仪（半导体激光器）
• 宽度可调的单缝
• 光屏
• 光具座或支架
• 刻度尺

实验步骤

1. 把激光器、单缝、光屏依次固定在同一直线上
2. 打开激光器，使光束垂直照射单缝中央
3. 调大缝宽，观察光屏上的亮斑
4. 逐渐把缝调窄，观察条纹的出现和变化
5. 记录中央亮条纹宽度与缝宽的关系

实验现象与结论

缝较宽时，屏上基本是一个亮斑，近似直线传播。缝调窄到一定程度后，出现中央宽而亮、两侧明暗相间的条纹。缝越窄，条纹越宽、亮度越弱。这说明光能发生衍射，光具有波动性。

注意事项

• 不要用眼睛直视激光束
• 不要让激光照射他人眼睛
• 注意金属面等反射的激光

常见问题

为什么缝越窄，衍射条纹反而越宽？

缝越窄，对光的限制越强，光向两侧扩散得越明显，所以中央亮条纹变宽，同时通过的光变少，条纹变暗。

单缝衍射条纹和双缝干涉条纹有什么区别？

单缝衍射条纹中央最宽最亮，两侧变窄变暗；双缝干涉条纹间距基本相等，亮度相近。