发布时间 : 星期六 文章菲涅尔圆孔衍射实验分析 - 图文更新完毕开始阅读
支架上的旋转轮，移动衍射图样的横向位置，测量出横向光强。
（2）、保证光源与衍射光屏之间的距离R不变，调节接收光屏的位置，令其在清晰衍射图样移动位置两边直线移动，每次距离改变2cm，测量出径向光强；
3.3 实验测量数据的记录和结果讨论
下表为横向光强实验测量的数据（?k=0.5mm；b=209cm;）： 表1：横向光强实验测量数据表 距离d/cm 光强I/cd 距离d/cm 光强I/cd 距离d/cm 光强I/cd 0 0.069 15 0.098 30 0.070 1 0.073 16 0.102 31 0.082 2 0.071 17 0.084 32 0.084 3 0.073 18 0.074 33 0.071 4 0.077 19 0.153 34 0.059 5 0.087 20 0.348 35 0.057 6 0.091 21 0.669 36 0.060 7 0.082 22 1.001 37 0.062 8 0.077 23 1.238 38 0.062 9 0.073 24 1.268 39 0.059 10 0.074 25 1.017 40 0.062 11 0.07 26 0.749 41 0.064 12 0.067 27 0.399 42 0.066 13 0.067 28 0.178 43 0.068 14 0.074 29 0.082 44 0.066 得到实验现象及相关数据通过origin8.0得到的图像：
光强)
光强1.41.31.21.11.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10.00369121518212427303336394245横向间隔图7：实验现象图 图8：对应横向的光强分布图
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实验现象图与横向光强分布图相对照，两者出现亮环，暗环的位置及范围基本吻合，出现亮环的地方光强强，出现暗环的地方光强弱。
下表为菲涅尔圆孔衍射径向光强实验测量的数据（?k=0.5mm, λ=632.8nm） 表2：径向光强实验测量数据表 距离b/cm 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 光强I/cd 0.735 0.848 1.116 1.292 1.535 1.750 2.095 2.344 2.657 2.853 2.966 2.981 2.940 2.798 2.584 2.346 距离b/cm 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 光强I/cd 1.951 1.724 1.456 1.232 1.077 0.817 0.754 0.735 0.780 1.012 1.152 1.482 1.672 1.966 2.304 2.584 距离b/cm 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 光强I/cd 2.721 2.791 2.830 2.812 2.698 2.438 2.211 1.989 1.682 1.342 1.129 0.942 0.817 0.754 得到相关数据导入origin8.0做出图像：
图9：径向光强分布图
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根据理论公式：
?k2k?b?当k值变化对应的b值：
k=1, b=395.07mm k=2 b=197.35mm k=3 b=131.69mm k=4 b=98.76mm k=5 b=79.01mm
由半波带法计算可知，当k=3时，将在距离圆孔131.69mm的地方出现第一个中心圆环为亮环的衍射图样，根据实验的数据，第一个亮环出现的位置在距离圆孔大约150mm的位置；当k=1时，将在距离圆孔395.07mm的地方出现第二个中心圆环为亮环的衍射图样，根据实验的径向光强分布图，第二次出现亮环的位置是距离圆孔大约390mm的位置，所以，菲涅尔圆孔衍射实验光强分布的测定理论值与实验值之间存在一定的偏差，半波带法也只是一种半定量的计算方法，如果要更精确的计算结果，则需要运用菲涅尔积分公式对实验数据进行近一步的计算和分析。
4.实验测量结果的讨论
4.1实验测量结果的讨论 4.1.1 横向讨论：
ⅰ、菲涅尔圆孔衍射图样是明暗相间的同心圆环；
ⅱ、衍射图样光强呈对称分布，距离中心圆环相同距离的点光强大小基本相同； ⅲ、明纹和暗纹光强都随圆环向外逐渐递减；
4.1.2 径向讨论：
ⅰ、随着圆孔与接收光屏之间距离的变化，径向中心圆环明暗交替变化，光强大小也随之呈现出变化；
ⅱ、半波带法计算出的明暗圆环的位置与实验值存在一定偏差；
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5.结论
本实验是菲涅尔圆孔衍射光强分布的设计性探究实验，通过对实验的改进，顺利的验证了菲涅尔圆孔衍射现象的存在，并分析了其光强分布的特点，从知识理论与实际实验两方面比较光强出现极大极小值位置的区别，发现理论值与实际实验值之间存在一定偏差，因此，半波带法只是一种半定量的计算方法，如果要精确计算，则需要用菲涅尔积分公式具体计算和分析。当然，实验过程中也遇到了一些的问题，比如光强测定仪易受外界环境影响，特别是受外界阳光，灯光等因素影响较大，接收光屏上运用小孔控制进光亮，虽然我们将圆孔与光强测定探头距离尽可能拉进，但始终存在二次衍射的可能。
致谢
在论文写作过程中得到了任继阳老师的关心、指导与支持，同时在实验过程得到了李开毅老师的帮助与支持,在此表示衷心的感谢。
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Analysis of Fennel circular aperture diffraction light
intensity measurement experiment
Sun Qing
(Department of physics and educational technology, Yu xi normal university, Yu xi 653100)
Directed by Dr. Ji-yang Ren
Abstract: This paper analyzes the characteristics of the Fennel diffraction pattern hole, and rely on experiments to verify, but also for the experiment to improve, reduce errors. Experimental results show that: under certain conditions, both the horizontal, radial, large hole small Fennel diffracted light intensity distribution is.
Keywords: Fennel circular aperture diffraction; light intensity
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