光學(xué)實驗大綱

1、光學(xué)實驗大綱一、 實驗課程的性質(zhì)和目的光學(xué)實驗是高等院校理科物理專業(yè)的一門專業(yè)課。該實驗課是單獨設(shè)課。該課程可以使學(xué)生在物理實驗的基本知識、基本方法和基本技能方面受到系統(tǒng)的訓(xùn)練，有效提高分析問題和解決問題的能力，加深對物理基本概念和基本規(guī)律的認識。培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀，使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)肅認真、實事求是的科學(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)。通過實驗，可以使學(xué)生掌握科學(xué)的實驗方法，使學(xué)生受到科學(xué)研究的基本訓(xùn)練，提高其動手能力。通過光學(xué)實驗使學(xué)生加深對成象、干涉、衍射、偏振、色散折射率、最小偏向角等重要物理概念的理解，學(xué)會正確使用光學(xué)的基本儀器和常用光源，掌握光學(xué)實驗的光路調(diào)整及基本測量方法，能正確地分析實驗的誤

2、差。二、 實驗教學(xué)的方法和手段為了提高實驗教學(xué)效果、實驗嚴(yán)把預(yù)習(xí)、實驗、實驗報告3個環(huán)節(jié)。實驗在光學(xué)實驗室完成，每2人一組，每項實驗以大組為單位，16人左右，實驗考勤采用簽到制度。預(yù)習(xí)：安排學(xué)生學(xué)習(xí)實驗的內(nèi)容，了解實驗的程序和操作規(guī)程，并布置思考題和預(yù)習(xí)報告，讓學(xué)生有目的地去查閱與實驗相關(guān)的資料。實驗：實驗開始前由指導(dǎo)教師講解實驗要點，提出注意事項。實驗過程中，主題是學(xué)生，教師只起輔助作用，避免“扶著走”，“跟著做”的現(xiàn)象。實驗報告：實驗結(jié)束后，強調(diào)學(xué)生及時填寫實驗記錄表，對實驗數(shù)據(jù)認真處理，對實驗結(jié)果細致的分析、討論，完成相關(guān)的思考題作業(yè)。三、 課程學(xué)時本實驗課總學(xué)時為25學(xué)時。四、 實驗成

3、績的考核方法光學(xué)實驗成績按百分制核定。預(yù)習(xí)報告占20%，實驗過程占40%，實驗報告占40%。五、 大綱的適用范圍本大綱適用物理學(xué)專業(yè)本科二年級學(xué)生，相關(guān)專業(yè)專科學(xué)生可根據(jù)情況選做大綱規(guī)定的內(nèi)容。主要設(shè)備與器材配備實驗室分室名稱實驗項目名稱主要設(shè)備、器材現(xiàn)有數(shù)量光學(xué)實驗室薄透鏡焦距的測定光具座 透鏡等8套光學(xué)實驗室光具座基點的測定光具座 光具組等8套光學(xué)實驗室分光計的調(diào)節(jié)分光計 三棱鏡8套光學(xué)實驗室棱鏡玻璃折射率的測定分光計 三棱鏡8套光學(xué)實驗室邁克爾遜干涉儀干涉儀 鈉光燈等9套光學(xué)實驗室牛 頓 環(huán)讀數(shù)顯微鏡 牛頓環(huán)9套光學(xué)實驗室用阿貝折射計測量液體的折射率阿貝折射儀9套光學(xué)實驗室顯微鏡的使用生

4、物顯微鏡等9套光學(xué)實驗室平行光管的調(diào)用平行光管等9套光學(xué)實驗室雙棱鏡測波長雙棱鏡 狹縫等8套光學(xué)實驗室單雙縫衍射的光強分布氦氖激光器 單雙縫9套光學(xué)實驗室透射光柵測光波長和角色散率透射光柵 分光計等9套光學(xué)實驗室偏振現(xiàn)象的觀察偏振光演示儀9套光學(xué)實驗室蔗糖溶液旋光率測定圓盤旋光儀9套光學(xué)實驗室薄膜介質(zhì)折射率的測定鈉光燈 分光計等8套 七、實驗項目匯總表序號實驗項目名稱學(xué)時實驗類型實驗類別每組人數(shù)1薄透鏡焦距的測定3驗 證必 修22光具座基點的測定3驗 證選 修23分光計的調(diào)節(jié)3驗 證必 修24棱鏡玻璃折射率的測定3驗 證選 修25邁克爾遜干涉儀的調(diào)整與使用3綜 合必 修26牛 頓 環(huán)3綜 合必

5、 修27用阿貝折射計測量液體的折射率3驗 證選 修28顯微鏡的使用3驗 證選 修29平行光管的調(diào)用3驗 證選 修210雙棱鏡測波長3驗 證選 修211單雙逢衍射的光強分布3綜 合選 修212透射光柵測光波長和角色散率3驗證選 修213偏振現(xiàn)象的觀察3驗 證選 修214蔗糖溶液旋光率測定3驗 證選 修215薄膜介質(zhì)折射率的測定3驗 證選 修216透明固體、液體折射率的測定3設(shè) 計選 修17組裝望遠鏡、顯微鏡3設(shè) 計選 修八、實驗內(nèi)容簡介實驗一 薄透鏡焦距的測定1. 實驗?zāi)康模?） 學(xué)會調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)之共軸，并了解視差原理的實際應(yīng)用；（2） 掌握薄透鏡焦距的常用測定方法。實驗二 光具座基點的測定1.

6、實驗?zāi)康模?）加強對光具組基點的認識；（2）學(xué)習(xí)測定光具組基點和焦距的方法。實驗三 分光計的調(diào)整1.實驗?zāi)康模?）了解分光計的結(jié)構(gòu)，掌握調(diào)節(jié)和使用分光計的方法；（2）掌握測定棱鏡角的方法（棱脊分束法）；實驗四 棱鏡玻璃折射率的測定1.實驗?zāi)康模?）掌握測定棱鏡角的方法（自準(zhǔn)直法）；（2）用最小偏向角法測定棱鏡玻璃的折射率；（3）進一步熟悉分光計的使用方法。實驗五 邁克爾遜干涉儀的調(diào)整與使用1. 實驗?zāi)康模?） 掌握邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)和使用方法；（2） 調(diào)節(jié)和觀察邁克爾遜干涉儀產(chǎn)生的干涉圖，以加深對各種干涉條紋特點的理解；（3） 應(yīng)用邁克爾遜干涉儀測定鈉D雙線平均波長和波長差。實驗六 等厚干涉

7、現(xiàn)象的研究（牛頓環(huán)）1. 實驗?zāi)康模?） 掌握用牛頓環(huán)測定透鏡曲率半徑的方法；（2） 通過實驗加深對等厚干涉原理的理解。實驗七 用阿貝折射計測量液體的折射率1. 實驗?zāi)康模?） 了解阿貝折射計的工作原理；（2） 學(xué)會使用阿貝折射計測量液體的折射率。實驗八 顯微鏡的使用1. 實驗?zāi)康模?） 熟悉顯微鏡的構(gòu)造及其放大原理；（2） 學(xué)會一種測定顯微鏡放大率的方法；（3） 掌握顯微鏡的正確使用方法，并學(xué)會用顯微鏡測量微小長度。（4） 理解光學(xué)儀器分辨本領(lǐng)的物理意義，并測定顯微鏡的分辨本領(lǐng)。實驗九 平行光管的調(diào)整與使用1. 實驗?zāi)康模?） 了解平行光管的結(jié)構(gòu)原理；（2） 掌握平行光管的調(diào)整及使用方法。實

8、驗十 雙棱鏡測波長1. 實驗?zāi)康模?） 觀察雙棱鏡產(chǎn)生的雙光束干涉現(xiàn)象，進一步理解產(chǎn)生干涉的條件；（2） 學(xué)會用雙棱鏡測定光波波長 。實驗十一 測單雙逢衍射的光強分布1. 實驗?zāi)康模?） 加強對單雙逢衍射原理的理解；（2） 掌握用光電元件測量相對光強分布的方法。實驗十二 用透射光柵測光波波長和光柵角色散率1. 實驗?zāi)康模?） 加深對干涉、衍射以及光柵分光作用原理的理解；（2） 學(xué)會用透射光柵測定光的波長、光柵常數(shù)以及角色散率的方法；（3） 進一步熟悉分光計的使用方法。實驗十三 偏振現(xiàn)象的觀察和分析1. 實驗?zāi)康模?） 觀察光的偏振現(xiàn)象，加深對偏振光的了解；（2） 掌握產(chǎn)生和檢查偏振光的原理和方

9、法；實驗十四 蔗糖溶液旋光率測定1. 實驗?zāi)康模?） 了解旋光計的構(gòu)造原理；（2） 利用旋光計測定蔗糖溶液的旋光率。實驗十五 薄膜介質(zhì)折射率的測定1.實驗?zāi)康模?）加深對布儒斯特定律意義的理解；（2）學(xué)會一種測定薄膜介質(zhì)折射率的方法。實驗十六 透明固體、液體折射率的測定1.實驗?zāi)康模?）用視高法測量待測透明固體的折射率n；（2）用掠入射法測量三棱鏡的折射率n；（3）用掠入射法測量待測液體的折射率nx。2.預(yù)習(xí)要求（1）預(yù)習(xí)課本相關(guān)章節(jié)，做好理論準(zhǔn)備；（2）預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書附錄部分內(nèi)容；（3）初步擬定實驗方法及內(nèi)容。注：本實驗為設(shè)計性實驗，提供的主要儀器設(shè)備：分光計、讀數(shù)顯微鏡、待測固體、液體樣品。實驗當(dāng)中寫出所需儀器、測量原理、光路圖、實驗步驟、測量數(shù)據(jù)表格、計算過程和實驗結(jié)果等。實驗十七 組裝望遠鏡、顯微鏡1.實驗?zāi)康模?）熟悉望遠鏡、顯微鏡的構(gòu)造及其放大原理；（2）進一步掌握薄透鏡焦距的測定方法；（3）利用望遠鏡、顯