巴俾特原理及细丝直径测量

 
一、 实验目的
1.了解巴俾特（Babinet）原理
2.利用互补测定法测量细丝直径

          图1 原理图
二、 实验原理
激光衍射互补测定法的原理是基于巴俾特原理，如图1所示。设一个任意形状的开孔，在平面波照射下，在接收屏上的复振幅用U1表示；用同一平面波照射其互补屏时，在接收屏上其复振幅用U2表示。当互补屏叠加时，开孔消失，在接收屏上的光强分布也应消失，合成复振幅应为零，即

即  
上式说明，两个互补屏所产生的衍射图形，其形状和光强完全相同，仅位相相差。这就是巴俾特原理。对激光衍射条纹来说，原来是亮条纹的位置上互补时将出现暗条纹。利用这个互补原理，就可以测定各种细丝和薄带的尺寸。
为获得明亮的远场条纹，一般用透镜在焦面上形成夫朗和费条纹，如图2所示。设透镜的焦距为f’，细丝直径为d，则计算公式为：
 

                图2 

故
 
 
 
 
 
 
三、 实验光路

图3 实验光路图
四、实验步骤
1． 激光不扩束
2． 将分光镜14转90º
3． 试件夹19中装入衍射试件(微屏系列，细丝系列)
4． 移动CCD23使图像清晰，锁定23
5． 利用计算机程序实现定标和计量
6． 记录微屏系列对应一级，二级三级衍射圆环和细丝衍射条纹分布尺寸
1．  将结果与实验六和实验七中同样大小微孔与狭缝所产生的衍射圆环与条纹分布对比
五、实验记录
 

	衍射级（n）	Xn	d
细丝	1
	2
	3
微屏	1
	2
	3