基于光栅衍射的实验分析

对当前高校本科生中开设的关于光栅衍射实验对学生的培养点、教学点进行了分析,介绍了新开设的光栅衍射实验,对照光栅衍射特性下的各种效应进行了比较分析。     

分光计测定光栅常数

针对分光计测定光栅常数实验中入射光线偏离光栅法线的情形,提出了计算光栅常数的一个近似表达式。在不增加额外测量的前提下,使实验结果更接近于实际值。     

在分光计上做双棱镜干涉实验

提出在分光计上做双棱镜干涉实验的实验方法,并论述了该方法的实验原理,给出了测量光波波长的公式.该方法克服了在光具座上进行实验时的调节难度大、不易测量和测量误差大等问题.     

衍射光栅的实验设计

本文介绍了一种用可调角度双面镜产生相干光的干涉方法制做衍射光栅,所用仪器不多,光路简明     

几何法推导斜入射衍射光栅的波长和实验研究

通过直接几何光路法和光栅方程法分析了平行光斜入射衍射光栅时波长测量的理论基础。分析表明,几何光路法是斜入射衍射光栅问题的一种严格解法,光栅方程法是几何法的一级近似。实验中以低压汞灯的绿光为基准,通过分光计测量平行光斜入射衍射光栅时紫光的波长。具体方法是：先让望远镜分划板的竖准线对准平行光正入射时绿光衍射线位置,然后转动光栅使紫光与准线重合,由光栅转过的角度获得转动前后的光程差,从而计算出待测光的波长。当使用绿光为基准光时,用几何法和光栅方程法得到的紫光波长均为434.9nm,与理论值的相对误差均为0.2%。     

光栅衍射实验教学中的体会

文中首先介绍了光栅衍射实验教学的难点以及实验的调节目标.之后依次分析了学生在光栅衍射实验调节中经常遇到的问题,例如：分光计的粗调调节不到位;望远镜目镜视场中观察不到由双面平行平面镜反射回来的绿色“＋”字叉丝像;平行光管的光轴没有与望远镜光轴共轴;望远镜目镜视场中观察不到由光栅面反射回来的绿色“＋”字叉丝像.最后,结合实际的教学经验,给出了各个问题相应的解决方法,对教学实践具有一定的参考价值.     

衍射光栅实验中平行光正入射条件的讨论

针对光栅衍射实验中如何保证平行光正入射光栅表面这一难点,总结出一种在实验教学简单可行、易于学生理解的操作方法。这种实验方法,既包含了分光计调节的基本要求,又能让学生比较容易掌握和理解光栅的衍射理论,提高了实验效率。     

光栅衍射实验的快速调节法

本文介绍了用光栅代替平行平面镜对分光计进行调整,使实验的步骤十分简洁,易于学生掌握     

双光栅衍射场的干涉效应

双光栅衍射场的干涉效应既具有理论研究价值又具有很实际的应用价值.本文利用波前相因子分析法,推导出了双余弦光栅夫琅禾费衍射场的理论结果;分析了当两个光栅在横向有相对运动时,各级衍射斑光强的变化规律.通过实验观测映证了光强变化与数值计算结果是一致的.这一理论结果是双光栅衍射类实验设计的基础,而这类实验可以用于测量微小振动的振幅和频率.     

基于分光计的光栅光谱特性研究

在分光计上,观察并测试了不同光栅常数的光栅在汞光源下的光谱,探究光栅的分辨能力与光栅常数之间的关系。实验结果表明,在光栅有效使用宽度一定的情况下,随着光栅常数的减小,光栅的色分辨本领R和角色散率D都大幅提高,光栅的分辨能力提高。因此,在技术许可的条件下,减少光栅常数d是提高光栅色分辨本领的有效措施,这对光栅的制作和选用以及相关领域的发展具有较好的指导作用。     

双光栅白光衍射干涉的消色效应

本文提出和研究了白光点源照明下的双光栅衍射干涉效应,报道了白光照明下剪切干涉的“消色效应”,给出了完整的菲涅耳线性标量衍射原理的数学推导和几何光学的解释.     

透射式矩形相位光栅的衍射光谱分析

提出了一种计算透射式矩形相位光栅衍射场的简便方法,计算并分析了透射式矩形相位光栅的衍射光谱,给出了相位光栅的衍射光谱与光栅材料的折射率、光栅厚度和入射波长的关系,得到了把衍射光能量集中到1级光谱的条件;并在相位光栅的应用方面作了探讨.     

声光效应实验中叠加光栅产生的双衍射现象探究

声光效应实验光路中叠加光栅,产生双衍射现象,用光强分布测定仪测出产生的衍射图样中光强值,并用Origin7.5统计软件画出衍射3D图样,形象直观展示了两种情况下衍射光强的分布情况及变化情况。反应了基础实验在改变原实验条件下,能演示新实验现象,拓宽了基础实验原来的功能,更大程度地发挥了实验器材的最大作用。     

各种光栅的衍射效率

本文推出了各种类型光栅衍射效率的普遍公式， 研究了取得最佳衍射效应的条件．     

透射光栅衍射效率研究

透射光栅广泛应用于 X光能谱测量 ,为获得定量的 X光能谱 ,首先在北京同步辐射源上对透射光栅的衍射效率在多个入射 X光能量点进行了实验标定 ,获得了透射光栅衍射效率的实验结果。为模拟透射光栅衍射效率实验标定结果 ,发展了一个新的透射光栅衍射效率计算模型 ,该模型不同于国外已发展的矩形栅线模型和梯形栅线截面模型 ,而是假设透射光栅栅线具有准梯形截面。模型计算结果与实验标定结果符合很好。     

关于单缝衍射和光栅衍射

关于单缝衍射和光栅衍射问题，一般教科忆睹阳用半波带法进行讨论。本文用解析法这一问题，以供学生扩大知识面作参考。     

基于VB的双棱镜仿真实验

引言 双棱镜实验是大学物理实验教学的难点之一,学生课前预习时很难理解书本上介绍的实验原理、繁琐的调节步骤和实验现象;到实验室预习又会受到实验场地和设备的限制,在规定的时间内要达到实验教学要求存在一定的困难.针对这种状况,我们开发了双棱镜计算机仿真实验系统.