北京邮电大学电磁场与微波测量实验报告实验三电磁波双缝干涉实验一、实验目的1、通过实验观察和测量双缝干涉的现象和特征。 2. 掌握来自双缝的两个中心衍射波相互干涉的影响。 2、实验设备 微波谱仪、三厘米固态振荡器、喇叭天线、可变衰减器、晶体探测器、双缝平板 3、实验原理图 3.1 双缝干涉图 3.1 双缝干涉如图 3.1 所示。 当平面波垂直入射到金属板的两个狭缝时，每个狭缝都是一个二次波源。 两个狭缝发出的二次波是相干波，因此在金属板后面的空间中会发生干涉。 当然，光通过每个狭缝时也会发生衍射，因此实验将是衍射和干涉结合的结果。 为了只研究主要是来自双缝的两个中心衍射波相互干扰的结果，需要使双缝的缝宽接近，例如：此时，一阶最小值单缝衍射角接近530，因此该值越大，干涉强度受缝衍射的影响越小； 如果较小，则单缝衍射对干涉强度的影响较大。 干扰加强的角度为：，其中K=l，2，……； 干扰减弱的角度为： 其中K=l，2，……实验内容及步骤如图3.2所示连接仪器； 图3.2 双缝干涉实验系统 2. 调整双缝板，使缝宽达到合适的值。 3、将双狭缝安装在支架上，使狭缝平面与支架下方小圆盘上的一对刻线一致。 此时的线应与工作平台上900刻度上的一对线一致。
4、旋转小平台，使固定臂指针位于小平台1800°处。 此时小平台的00即为狭缝平面的法线方向。 按照信号源操作步骤打开电源，调节衰减器，使信号电平读数接近满量程。 6、从衍射角00开始，双缝两侧衍射角每次变化10时读取仪表读数，并记录（注：由于衍射板横向尺寸较小，当b较大时，为了避免接收扬声器直接接收到发射扬声器的发射波或通过板边缘传来的波，活动臂的旋转角度应较小。） 7、实验结束后，关闭电源。并将衰减器的衰减量调整到最大。 实验结果与分析（1）双缝干涉实验：a=40mm，b=80mm角度（o）左干涉强度（μA右干涉强度（μA平均左、右干涉强度）（μ..58031.59010.... 30 从上述数据可以看出，实验测得的一阶最大干涉角在20o左右，一阶最小干涉角在29o左右。
λ=32mm，代入公式可得？ = 一阶最小干涉角 ψ = 干涉曲线如下所示： 角度(o) 一阶最大干涉角 一阶最小干涉角 角度(o) 一阶最大干涉角 一阶最小干涉角 干涉强度 ( μA) (2)双缝干涉实验：角度(o)左干涉强度(μA右干涉强度(μA平均左、右干涉强度)(μ.53010....由以上数据可以看出实验测得的一阶最大干涉角在20o左右，一阶最小干涉角在34o左右 若理论值λ=32mm?=一阶最小干涉角ψ=干涉曲线如图所示。下图：一阶最大干涉角、一阶最小干涉角(o) 一阶最大干涉角、一阶最小干涉角(o) 干涉强度(μA) (3) 双缝干涉实验：a角度（o） 左干涉强度（μA，右干涉强度（μA），左右干涉强度平均值（μ...5） 从以上数据可以看出双缝干涉实验，从实验经测量，一阶最大干涉角在23o左右，一阶最小干涉角在38o左右。
如果理论值λ=32mm？ = 一阶最小干涉角 ψ = 干涉曲线如下图所示： 一阶最小干涉角、一阶最大干涉角 (一阶最小干涉角、一阶最大干涉角) 角(o)通过理论值与实验值的比较，可以得到干扰强度（μA）误差分析。 第一个实验中，在λ=39.184mm处实验值更接近理论值。 第二次实验中，在λ=32mm处实验值更接近理论值。 此外，单缝衍射的干扰和读数不准确也会影响实验结果。 问题（1）尝试解释a和b的变化对干扰的影响。 答：当狭缝尺寸a较大时，光线直接通过。 使用双缝时，屏幕上会出现亮点，而不是干涉条纹。 随着狭缝a尺寸的减小，干涉条纹开始慢慢出现在屏幕上。 当狭缝的尺寸继续减小时，屏幕上的图像不仅仅是干涉图案，还出现了光的另一种相干叠加现象——衍射。 当采用单色光照射时，在保持其他参数不变的情况下，仅改变双缝间距b。 随着 b 依次增加。 ，干涉条纹的狭缝宽度变窄英语作文，条纹变密。 （2）假设b趋近于0，实验结果的变化趋势如何？ 答：如果b接近0，干涉现象就会越来越不明显。 如果狭缝的宽度足够小双缝干涉实验，就类似于单缝衍射实验。