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微波的布拉格衍射

大学普物实验,不提供word版或latax源码。

微波的布拉格衍射 目的要求:

(1) 了解并学习微波器件的使用。

(2)了解布拉格衍射原理,利用微波在模拟晶体上的衍射验证布拉格公式。

仪器用具:微波分光仪,模拟晶体( ,a=4cm),单缝(a=7cm),反射板(两块),分束板。

实验原理:

微波:波长在1mm~1m范围的电磁波,存在反射,折射,干涉,衍射和偏振等现象。 (一)晶体的布拉格衍射 1. 晶体结构

组成晶体的原理或分子按一定的规律在空间周期性排列。如立方体点阵,按固定的距离a在空间依序重复排列,原子间距a称为晶格常数。

组成晶体的原子可以看成分别处于一系列相互平行而且间距一定的平面族上,这些平面称为晶面。 如立方体点阵:

晶面有三种常用的取法,分别称为(100)面,(110)面和(111)面,括号中的三个数字称为晶面的晶面指数。一般而言,晶面指数为(n1n2n3)的晶面族,其相邻的两个晶面的间距为

2. 布拉格衍射

微波的布拉格衍射

电磁波入射到晶体也要受到晶体的衍射,二维光栅对光的衍射实质是平面上各个小孔的衍射波的相干叠加的结果。他们的相干叠加的第一步可以看作是同一镜面上各个原子发出的散射波的相干叠加,形成每一个晶面的叠加波,第二步是同一晶面族的不同晶面的衍射波之间的相干叠加。

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