衍射儀,學生測量強度的函數位置不同的衍射和幹涉圖樣。裝置包括一個紅色衍射激光(類2激光),一個衍射縫係統,結合線性位置和高靈敏度光傳感器。必需的配件是動態跟蹤和光學工作台(跟蹤),它也可作為一個部分動力學購物車和跟蹤係統(DTS)。衍射元件連接到跑道上。

結合線性位置和高靈敏度光傳感器光傳感器的模擬輸出,數字輸出位置傳感器。

一個可選的綠色激光衍射(GDL-DAK),不包括基本的衍射儀,促進研究的光波長對衍射的影響和幹擾模式。綠色的衍射激光二班也是一個激光產品。

所有這些設備,學生能夠調查之間的關係

• 狹縫寬度和間距模式
• 雙縫間距分離和模式
• 對單縫衍射強度位置的函數
• 強度為雙縫幹涉位置的函數
• 影響光的波長在所有模式

注意:遊標產品設計用於教學。我們的產品設計也不推薦任何工業、醫療、生命支持等或商業過程,病人診斷、控製生產過程,或任何形式的工業試驗。

包括什麼

• 紅色的激光衍射(635±5海裏)
• 衍射縫係統,各種單縫、雙縫,縫變量縫,和比較
• 結合線性位置和高靈敏度光傳感器
• 對激光電源

注意:電源與用於LabQuest接口的可互換的。

衍射裝置總成

激光和狹縫的一端,並結合光傳感器和線性位置傳感器定位。分離允許幹涉圖樣傳播充分便利了間距的測量。

1. 水平地麵上動態跟蹤。使用可調腳的跟蹤方便,但可選的。
2. 附加線性組合位置和高靈敏度光傳感器所麵臨的與光傳感器跟蹤軌跡的長度。這是方便的地方的前沿位置傳感器在110厘米。中心監視傳感器基地休息中心槽的軌道。幻燈片的光傳感器大約位置傳感器的中心。

3. 磁盤設置入口孔徑0.3毫米的光傳感器的設置,並將光傳感器靈敏度設置為中間,10µW,設置。
4. 把縫裝配跟蹤標簽和銀反射方麵麵臨遠離組合線性位置和高靈敏度光傳感器。一個典型的起始位置是20厘米馬克在跑道上。選擇0.04/0.25毫米雙縫。
5. 麵臨的軌道,把紅色的衍射激光狹縫大會。典型的起始位置是5厘米。

6. 附加激光電源和插座。
7. 搖臂開關的背麵上邊緣時激光將激光沮喪。打開激光和確認你看到紅燈的狹縫組裝。
8. 調整激光的垂直和水平方向上使用兩個越來越多的激光,這光束通過雙縫和落在光傳感器前板。約中心頂部入口孔徑的衍射圖樣的光傳感器。

兼容的軟件

開始

1. 組裝後的衍射儀在衍射裝置裝配部分的步驟。
2. 將位置傳感器移到最右邊,從光傳感器。
3. 將傳感器連接到接口(LabQuest迷你,LabQuest 2等)。
4. 開始適當的數據收集軟件(記錄器箴記錄器Lite, LabQuest應用,或圖形分析4)如果尚未運行,並從文件菜單中選擇新。軟件會識別傳感器和加載默認設置數據收集。現在,您可以收集數據。
5. 把握位置傳感器,緩慢而又平穩移動的光傳感器整個寬度的階段。需要大約30秒執行動作。如果你移動太快,光傳感器將沒有時間應對強度的變化模式。你可以測試你的由存儲它,並立即采取另一個運行。新的運行應該撒謊近頂部的第一個。注意:LabPro唯一的零漂移如果光傳感器之間移動數據收集。如果需要Re-zero傳感器。

如果你使用Chromebook™收集數據,移動設備,例如iPad^®Android™平板或遊標無線接口,請參見以下鏈接最新的聯係信息:

www.auiic.com/start/crg-bta

注意:強度圖vs。默認位置顯示。

規範

激光安全

• 紅色激光衍射和綠色衍射激光類2激光產品。
• 不要直接盯著激光束或其反射。
• 最大輸出< 1兆瓦。

類2激光通常被認為是安全的是瞬目反射將限製暴露在短的時間內。大多數激光指針都在這個類。直接接觸眼睛,一束激光與任何激光應該被避免,無論多麼低的權力。

線性位置傳感器是如何運作的嗎

線性位置傳感器是基於光學編碼器,類似於一個用於微調旋轉運動傳感器(RMV-BTD)。位置傳感器是左、右移動,一條狹窄的交替的清晰和黑色條紋通過光學傳感器。事件數和閱讀變成了一個位置。分辨率大約40µm。基本上是沒有反對,因為係統隻有一個活動部件。

圖形分析、日誌記錄器箴,LabQuest應用將閱讀軟件啟動時為零的位置或選擇文件|新建。它位置傳感器,將位置傳感器移動到右邊緣,看著光傳感器的孔板。

• 圖形化分析,單擊或利用0秒計,選擇的位置。
• 在日誌記錄器箴單擊工具欄中的零按鈕,隻選擇位置傳感器,並單擊ok。
• LabQuest應用儀屏幕上,點擊的位置計並選擇零。

高靈敏度的光傳感器是如何運作的嗎

高靈敏度光傳感器包括一個孔板與可選擇的0.1,0.2,0.3,0.5,1.0,和1.5毫米寬度入口狹縫,以及全開和全擋住了光闌。這些裂縫是用來限製傳感器在水平方向上的接受來優化整個係統的空間分辨率。狹縫的選擇是一個輕量和空間分辨率之間的權衡。微弱的,廣泛的模式是最好的研究裂縫較寬,而明亮,非常詳細模式需要窄縫。0.5毫米的縫隙是一個很好的起點。如果功能收集到的數據的0.5毫米寬,你可能想嚐試窄縫。或者嚐試一下數據收集與窄縫是否模式形狀的變化。典型的調製與窄縫幹涉圖樣將會增加,但強度會降低。

光傳感器本身有三個範圍。名義全麵閱讀對應大約為1,10或100µW選中。在可見光波長傳感器響應。然而,每個範圍是在滿量程的百分比,或0到100%,絕對校準是這些實驗無關。這是正常的傳感器讀10至20%時,傳感器是在黑暗中。可選地,光傳感器可以調到零位。為此,旋轉孔徑板的空白(黑色圓)位置屏蔽所有的光傳感器。

• LabQuest應用儀屏幕上,點擊測光表並選擇零。
• 在日誌記錄器箴單擊工具欄中的零按鈕,隻選擇光線傳感器,並單擊ok。
• 在圖形分析,點擊或利用測光表並選擇零。

光傳感器不是設計為從線性位置傳感器。

狹縫組裝

金屬玻璃的縫隙都是電影,所以現在很幹淨的衍射和幹涉圖樣。

可用的縫

狹縫應用程序

• 單縫、雙縫和多縫模式是用於定量實驗。
• 變量縫把垂直模式顯示在白色的表麵,用於定性觀察。您可以選擇使用屏幕包含的遊標光學套件(順序代碼OEK)擴張,或單獨提供的備件(順序代碼SCRN-OEK)。
• 使用比較縫通過調整激光上下比較模式視覺和定性;因為梁不會完全水平,模式可能不罷工光傳感器。
• 狹縫和行旨在用於定性比較,觀察單縫的模式相似,和一個不透明的線。
• 圓形光闌衍射模式的僅供定性觀察孔,而不是一條直線。

故障排除

故障排除和常見問題,請參閱www.auiic.com/til/2995

樣品的衍射實驗裝置

提供的各種各樣的狹縫衍射裝置表明許多實驗。在大多數情況下,每個活動可以做兩個深度:黑暗或光明的間距樂隊可以測量和計算相比,或定量計算模式可以比較的形狀。

製動器實現滑塊議會保持選中的狹縫的位置在一個實驗。變量狹縫的選擇沒有順利棘爪允許改變狹縫的位置。

其餘縫僅供觀賞的眼睛,不一定與光傳感器和位置測量階段。

狹縫總成包括一個變量寬度單縫和雙縫一個變量分離。演示順利改變變量的影響,從激光明顯大約中間的圖形,和幻燈片縫組裝左右。

與理論

與衍射實驗裝置通常要麼是一個完整的模型進行強度分布的模式或作為一個簡單的尋找光明和黑暗邊緣的位置。這裏提供的基本模型。注意:這是改編自基礎物理、9^th版,韓禮德和雷斯尼克,威利,2011年。

強度分布

縫幹涉強度的函數角度給出了狹縫的寬度和分離d

在哪裏

我_米是最大的強度,是一種整體的比例因子。λ是光的波長。

單縫衍射的狹縫寬度是由

與衍射儀的數據進行比較,您將需要應用小角度近似。使用距離L從狹縫到屏幕(或入口孔徑)沿著軌道,和y位置線垂直於軌道,我們有

因為y < < L。

在實踐中y軸的原點的位置將隨少量取決於激光是如何。的零位置傳感器將是非常不同的從原點位置。

偶爾從理論的差異可能發生由於反光的玻璃縫。反射可能使中央峰下降或上升幅度預期。下降會非常接近中心的模式,但是可能會抵消稍微向一邊。這是正常的。

比較實驗數據與模型,調整模型的總規模匹配的數據,並添加一個水平偏移將模型與實驗數據一致,這將不會集中在零。

邊緣位置隻

黑暗邊緣的位置給了單縫

雙縫,是由明亮的邊緣位置

簡而言之,一個漆黑的邊緣的距離下一單縫衍射λL /,和距離從一個明亮的邊緣下雙縫幹涉λL / d。

維修信息

如果你有困難衍射儀,通過physics@vernier.com聯係遊標技術支持或電話888-837-6437。支持專家將與您確定需要發送單位的修複。當時,返回商品授權數量(RMA)將發布和指令傳達如何返回單位維修。

配件/替換

保修

遊標權證這個產品在材料和工藝上沒有任何缺陷,一段五年的裝船日期給客戶。本保證不包括濫用或使用不當造成的產品損壞。