圆孔衍射与圆屏衍射

实验目的

观察圆孔衍射和圆屏衍射图样，理解光的衍射以及泊松亮斑的特点。

实验原理

障碍物或小孔的尺寸与光的波长相差不大时，衍射现象明显。单色光通过小圆孔时，屏上出现明暗相间的同心圆环，中央为亮斑。光照到不透明小圆屏时，阴影中心出现亮斑，称为泊松亮斑，周围也有明暗相间的圆环。

实验器材

• 单色光源或激光器
• 小圆孔板
• 不透明小圆屏
• 光屏
• 光具座或支架

实验步骤

1. 固定光源，使光束沿直线射向光屏
2. 在光路中放入小圆孔，观察屏上图样
3. 改变圆孔大小，比较图样变化
4. 换上不透明小圆屏，观察阴影区域
5. 比较两种图样的中心和外围的区别

实验现象与结论

圆孔衍射的图样是明暗相间的同心圆环，孔越小，衍射越明显。圆屏衍射的阴影中心出现亮斑，周围有明暗相间的圆环。两种现象都表明光具有波动性。

注意事项

• 使用激光时不要直视光束
• 不要让激光射向他人眼睛

常见问题

泊松亮斑说明了什么？

不透明圆屏的阴影中心出现亮斑，这是光的衍射结果，按光沿直线传播无法解释，因此它支持光的波动性。

圆孔衍射和圆屏衍射图样有什么不同？

圆孔衍射中央是亮斑，外围是明暗圆环；圆屏衍射的阴影中心也有亮斑，外围同样是明暗圆环。