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光學實驗教具應用：單縫繞射實驗

時間:2025-04-11 16:39來源:未知作者: infotek點擊:次列印

1. 實驗概述

單縫繞射實驗是非常經典的光學實驗。光在傳播過程中遇到障礙物或小孔時，偏離直線傳播的路徑而繞道障礙物後面傳播，並在障礙物的幾何陰影區和幾何照明區內形成光強的不均勻分佈，這種現象稱為光的繞射。

繞射物與光源及接收屏均在有限遠處的繞射稱為菲涅爾繞射，菲涅爾繞射的光源為點光源，實際實驗觀測時不需要使用透鏡，僅需在有限遠處放置光屏或觀測相機即可。單縫菲涅爾繞射的示意圖下圖所示

2. 使用VirutalLab Fusion建模模擬

圖1：軟體建模光路圖

圖2：軟體模擬結果

圖3：沿x軸強度分佈

3. 實驗教具中的實驗搭建

圖1：教具實驗光路

圖2：實驗結果

4.實驗總結

單縫繞射的現象是繞射光斑沿x軸（即縫寬的方向）分佈，中央主極大的亮度最高，寬度最寬，越往兩側的光斑亮度越低。我們可以通過軟體模擬和實際光路搭建，來理解並查看單縫繞射實驗的現象，實驗教具採用籠式結構，使實驗搭建更為簡便，適用於初學光學的學生使用。

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