巴俾特原理及細(xì)絲直徑測量

 
一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 1.了解巴俾特（Babinet）原理
2.利用互補(bǔ)測定法測量細(xì)絲直徑

          圖1 原理圖
二、 實(shí)驗(yàn)原理
激光衍射互補(bǔ)測定法的原理是基于巴俾特原理，如圖1所示。設(shè)一個任意形狀的開孔，在平面波照射下，在接收屏上的復(fù)振幅用U1表示；用同一平面波照射其互補(bǔ)屏?xí)r，在接收屏上其復(fù)振幅用U2表示。當(dāng)互補(bǔ)屏疊加時，開孔消失，在接收屏上的光強(qiáng)分布也應(yīng)消失，合成復(fù)振幅應(yīng)為零，即

即  
上式說明，兩個互補(bǔ)屏所產(chǎn)生的衍射圖形，其形狀和光強(qiáng)完全相同，僅位相相差。這就是巴俾特原理。對激光衍射條紋來說，原來是亮條紋的位置上互補(bǔ)時將出現(xiàn)暗條紋。利用這個互補(bǔ)原理，就可以測定各種細(xì)絲和薄帶的尺寸。
為獲得明亮的遠(yuǎn)場條紋，一般用透鏡在焦面上形成夫朗和費(fèi)條紋，如圖2所示。設(shè)透鏡的焦距為f’，細(xì)絲直徑為d，則計(jì)算公式為：
 

                圖2 

故
 
 
 
 
 
 
三、 實(shí)驗(yàn)光路

圖3 實(shí)驗(yàn)光路圖
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1． 激光不擴(kuò)束
2． 將分光鏡14轉(zhuǎn)90º
3． 試件夾19中裝入衍射試件(微屏系列，細(xì)絲系列)
4． 移動CCD23使圖像清晰，鎖定23
5． 利用計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)定標(biāo)和計(jì)量
6． 記錄微屏系列對應(yīng)一級，二級三級衍射圓環(huán)和細(xì)絲衍射條紋分布尺寸
1．  將結(jié)果與實(shí)驗(yàn)六和實(shí)驗(yàn)七中同樣大小微孔與狹縫所產(chǎn)生的衍射圓環(huán)與條紋分布對比
五、實(shí)驗(yàn)記錄
 

	衍射級（n）	Xn	d
細(xì)絲	1
	2
	3
微屏	1
	2
	3