1、班級組別姓名_學(xué)號-日期指導(dǎo)教師實驗題目】微波的布拉格衍射實驗?zāi)康摹苛私獠祭裱苌湓砗途w結(jié)構(gòu)知識，利用微波在模擬晶體上的衍射驗證布拉格公式；了解并學(xué)習(xí)微波分光儀的結(jié)構(gòu)和微波器件的使用?！緦嶒瀮x器】微波分光儀，模擬晶體，梳片；【實驗原理】圖2布拉格衍射晶體對x射線的衍射實質(zhì)是晶體每個格點上的原子產(chǎn)生的散射波的相干疊加：同一晶面上各個原子發(fā)出的散射波相干疊加，形成晶面的衍射波；同一晶面族的不同晶面的衍射波之間相干疊加。對于同一晶面，各原子散射波相干疊加的結(jié)果遵從反射定律，即反射角等于入射角，如圖2所示。由于晶面間距為d的相鄰晶面之間反射波的光程差為2dsin，則形成干涉極大的條件為：TOC o

2、 1-5 h z2dsin=k九k=1,2,3（2）（2）式即為晶體衍射的布拉格條件。改用入射角,表示，則（2）式可寫為：2dcos,=k九k=1,2,3.（3）布拉格公式給出衍射波極大的入射角與衍射角方向，由I的極大值所對應(yīng)的，可求出晶面間距d；或已知晶面間距d,來計算I極大所對應(yīng)的,?！緦嶒瀮?nèi)容】估算理論值由已知的晶格常數(shù)和微波波長入，根據(jù)式c入估算出（）面和（）面衍射極大的入射角c分別測量（100）和（110）兩個晶面的衍射波強度（I）和衍射角（b）,繪制bI曲線；衍射角（入射角）測量范圍：15-80。，每隔3-5o測一個；在衍射極大附近每隔1o測一個；4.重復(fù)操作2.要求角度從小到大和

3、從大到小測量2次；5.驗證布拉格衍射公式，即將測量量與理論計算結(jié)果進行比較驗證。原始數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理】MMP/MPP關(guān)系曲線亠/亠o/理論值】面d=a=4cmX=3.3cm2dcos=k九k=1,2（k為其它值時無意義）當(dāng)k=1時cos=0.4125卩=65.7當(dāng)k=2時cos=0.825卩=34.4面da/V=2.829cm入=3.3cm2dcos=k九k=1（k為其它值時無意義）當(dāng)k=1時cos=0.583卩=54.4。實驗數(shù)據(jù)分析總結(jié)】由以上數(shù)據(jù)及圖像可知藍線為面的關(guān)系曲線，可知峰值有五個對應(yīng)的為、度，與理論計算所得的兩個峰值位置在誤差允許范圍內(nèi)對應(yīng)。前兩個峰值幅度較小，可推知是由實驗過程中的偶然誤差所造成的，最后一個峰值較前幾個峰值大很多，可推知是由于實驗裝置不夠完善等系統(tǒng)誤差所造成。紅線為面的關(guān)系曲線，峰值有一個對應(yīng)的為54度附近，與理論計算所得峰值位置54.度4在誤差允許范圍內(nèi)對應(yīng)。當(dāng)度時，衍射強度（電流表示數(shù)）突然增大，且一直增大，可推知由于微波發(fā)射裝置與接收裝置處于近似平行狀態(tài)，所以此時電流突然增