1、激光试验,实验目的 观察光的衍射、偏振等现象 实验原理 光的衍射 光的偏振 实验内容,光的衍射,光在传播路径中，遇到不透明或透明的障碍物，绕过障碍物，产生偏离直线传播的现象称为光的衍射。 惠更斯菲涅尔原理 惠更斯提出，媒质上波阵面上的各点，都可以看成是发射子波的波源，其后任意时刻这些子波的包迹，就是该时刻新的波阵面。惠更斯菲涅尔原理能定性地描述衍射现象中光的传播问题。 菲涅尔充实了惠更斯原理，他提出波前上每个面元都可视为子波的波源，在空间某点P的振动是所有这些子波在该点产生的相干振动的叠加，称为惠更斯菲涅尔原理。,衍射的类型 菲涅尔衍射：光源和观察点距障碍物为有限远的衍射 夫琅和费衍射：光源和
2、观察点距障碍物为无限远，即平行光的衍射 单缝衍射 园孔衍射 光栅衍射,激光的光束细、方向性好、亮度高，可看作是平行光，观察屏放在较远处(使其与缝的距离远远大于缝宽)，就可以满足夫琅和费的远场条件。,光的衍射,取一个不透光的屏，在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝，用平行的单色光照射，在缝后适当距离处放一个像屏 ,激光束,调节狭缝宽窄,像屏,-单缝衍射,单缝衍射条纹的特征,光的衍射,1、中央亮纹宽而亮,2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗,-单缝衍射,光的衍射,观察下列衍射图样，分析衍射规律：,-单缝衍射,光的衍射,A,B,S,1、孔较大时，屏上出现清晰的光斑。,2、孔较小时，屏上出现衍射花样
3、：中央为亮点，旁边为明暗圆环。,-圆孔衍射,实验现象：几何投影中心总是亮点。（泊松亮点） 亮点周围有很少几圈很淡的同心亮环。,r0,R,o,P,S,除紧挨着圆屏之后处外，无论屏放得远近，P点总是亮点,光的衍射,-圆屏衍射,光的衍射,-光栅衍射,1. 光栅大量等宽等间距的平行狭缝(或反射面)构成的光学元件。,d,a是透光（或反光）部分的宽度,d=a+b 光栅常数,b 是不透光(或不反光)部分的宽度,3. 光栅常数,2. 种类：,综合：,如果只有衍射：,如果只有干涉：,干涉、衍射均有之：,光栅衍射图样是多缝干涉光 强分布受单缝衍射光强分布 调制的结果。,1 条 缝,20 条 缝,3 条 缝,5 条 缝,光栅中狭缝条数越多，明纹越亮.,亮纹的光强,光的偏振,一束自然光可分解为两束振动方向相互垂直的、等幅的、不相干的线偏振光。,自然光的表示法：,自然光,自然光的光矢量在所有可能的方向上,且振幅E相等.,消光,I0,I,马吕斯定律（1809）,马吕斯定律,实验内容,衍射（狭缝、单丝、圆孔、圆屏） （双缝、双孔、矩形孔、光栅、正交光栅） 可用相机记录图形，任选2个图形描绘于实验报告上，并加以说明。 观察偏振现象（旋光性）测量糖水溶液的旋光角度（测3次，取平均） 注意：激光伤害眼睛！ 试管放在盒子里，不要放在桌上，避免打碎！,
