单缝衍射虚拟实验
扫描远场光强，读取暗纹位置，测量单缝宽度。
图 1 单缝与观察屏；光路示意，装置横纵比例分别缩放
图 2 屏上归一化光强与扫描探针
扫描与暗纹读数
在曲线极小处记录探针位置，并确认暗纹级次。理想暗纹超出显示窗口时仍可计算，状态栏显示其位置。
记录与缝宽计算
表 1 虚拟测量记录（ 组）
| 身份 | 类型 | 级次 | $|x|/\mathrm{mm}$ | $I/I_0$ | $a/\mathrm{mm}$ | 操作 |
|---|
同一参数及身份下，至少三个唯一暗纹级次作 $\sin\theta_k=Ak+B$ 含截距拟合，$a=\lambda/A$。强度采样记录不进入暗纹拟合。数据保存在当前浏览器，导出保留完整参数。
与原报告观测对照
原报告提供17个归一化扫描点与4个暗纹中心距。各级缝宽由原波长632.8 nm、屏距800 mm重算，不混入虚拟记录。
表 2 原报告归一化光强扫描
| $x/\mathrm{mm}$ | $I/I_0$ |
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表 3 原报告暗纹位置与缝宽
| $k$ | $|x_k|/\mathrm{mm}$ | 近轴缝宽 / mm | 角度几何缝宽 / mm |
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源归一化扫描没有原始电流和暗电流，无法重校扣背景；不同暗纹级次共享仪器和模型误差，跨级离散不等于完整标准不确定度。
模型依据
单色标量平面波均匀照明单缝，采用夫琅禾费模型，忽略缝厚、偏振、探测器有限孔径和背景。屏面方向采用 $\sin\theta=x/\sqrt{L^2+x^2}$ 的角度几何。
$$\frac{I(x)}{I_0}=\left(\frac{\sin\beta}{\beta}\right)^2,\quad\beta=\frac{\pi a\sin\theta}{\lambda},\quad\sin\theta=\frac{x}{\sqrt{L^2+x^2}}.$$
$$a\sin\theta_k=k\lambda,\quad x_k=\frac{Lk\lambda}{\sqrt{a^2-k^2\lambda^2}},\quad a=\frac{k\lambda\sqrt{L^2+x_k^2}}{|x_k|}.$$
教学域为缝宽0.05–0.20 mm、屏距800–2000 mm、波长500–700 nm，全域 $a^2/(\lambda L)\le0.1$。这是近似远场教学域，精确角度几何不代表完整近场传播。强度曲线步长0.025 mm，覆盖最窄条纹间距。
参考资料
安盼龙，赵瑞娟，郑永秋. 夫琅禾费衍射光强分布研究. 大学物理实验，2021，34(5)：4–7. DOI。第4页第1.2节给出远场条件，第5页第2.1节公式(1)给出单缝强度。中央极大取β→0连续极限，非零整数级为暗纹。