《光學(xué)綜合實驗IV》課程教學(xué)大綱（本科）

1、光學(xué)綜合實驗IV（Optical Comprehensive Experiment IV）課程代碼：03410121學(xué)分：2學(xué)時：30 （其中：講課學(xué)時：0實驗學(xué)時：30上機學(xué)時：0）先修課程：工程光學(xué)、信息光學(xué)、應(yīng)用光學(xué)、傅里葉光學(xué)等適用專業(yè)：光電、測控、機電類專業(yè)教材或?qū)嶒炛笇?dǎo)書：自編工程光學(xué)實驗指導(dǎo)用書（D一、課程性質(zhì)光學(xué)綜合實驗IV是是光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)及光電信息工程專業(yè)的主要專業(yè)基 礎(chǔ)課程之一，其他與光學(xué)相關(guān)的后續(xù)專業(yè)課程都是建立在對本課程知識的掌握基礎(chǔ)之 o本系列實驗的目的和任務(wù)是通過對本實驗課程的教學(xué)，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握基本的光 學(xué)理論和分析方法，對常見光學(xué)儀器和光學(xué)測量方法有一

2、定了解。為今后工作中進(jìn)行相 關(guān)光學(xué)儀器的設(shè)計、使用打下基礎(chǔ)，同時為以后進(jìn)一步學(xué)習(xí)光學(xué)相關(guān)課程打下基礎(chǔ)。二、課程任務(wù)（一）知識方面本課程為光電信息專業(yè)的必修課，共分為十個實驗，涵蓋現(xiàn)代光學(xué)處理、幾何 光學(xué)和物理光學(xué)等多個基礎(chǔ)和綜合性實驗，要求學(xué)生掌握實驗的基本原理，了解所 涉及的常用裝置、儀器的正確使用方法，會正確測試相關(guān)實驗數(shù)據(jù)，會進(jìn)行數(shù)據(jù)處 理，將理論計算結(jié)果與實驗測試結(jié)果進(jìn)行比擬，畫出有關(guān)的特性曲線，并能夠分析 實驗結(jié)果找出相應(yīng)的問題。（二）能力與素質(zhì)方面通過實驗，培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，滿足培養(yǎng)“高素質(zhì)的 應(yīng)用型人才”的需要。了解實驗設(shè)計和準(zhǔn)備工作過程；掌握測量誤差的

3、分析和測量不確 定度的估算；正確進(jìn)行相應(yīng)的儀器操作和使用、準(zhǔn)確判斷實驗現(xiàn)象和結(jié)果的合理性；正 確記錄實驗數(shù)據(jù)；初步掌握列表、繪圖和逐差法等方法處理實驗數(shù)據(jù)，具有處理測量數(shù) 據(jù)的能力和綜合分析能力，具有團(tuán)隊合作和在多學(xué)科背景環(huán)境中發(fā)揮作用的能力。（三）對畢業(yè)要求的支撐性本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求4：畢業(yè)要求4-1.能夠?qū)怆娦畔⒖茖W(xué)與工程相關(guān)的各類物理現(xiàn)象、光電特性進(jìn) 行研究和實驗驗證。占該指標(biāo)點達(dá)成度的權(quán)重為L。畢業(yè)要求4-2.能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對光電信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、器 件、裝置、系統(tǒng)制定實驗方案。占該指標(biāo)點達(dá)成度的權(quán)重為L。畢業(yè)要求4-3,能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進(jìn)行分析和解釋，并通

4、過信息綜合得到合理有 效的結(jié)論。占該指標(biāo)點達(dá)成度的權(quán)重為L。三、本課程開設(shè)的實驗工程注：1.類型：指驗證性、綜合性、設(shè)計性等;編號實驗工程名稱學(xué)時類型要求備注1激光拉曼光譜實驗3綜合必做2單光子計數(shù)實驗3綜合必做3傅里葉變換光譜實驗3綜合必做4電子散斑干涉實驗3綜合必做5光學(xué)傳遞函數(shù)的測量實驗3綜合必做6液晶電光效應(yīng)實驗3綜合必做7激光光束分析實驗3綜合必做8LED法測量Plank常數(shù)實驗3綜合必做9光纖光柵傳感實驗3綜合必做10氮頰激光器模式分析實驗3綜合必做2.要求：指必做、選做。實驗一激光拉曼光譜實驗1、實驗內(nèi)容CC14溶液的拉曼光譜的測量。2、基本要求掌握光拉曼光譜的產(chǎn)生遠(yuǎn)離；掌握激光

5、拉曼光譜儀的測量光路及樣品的測試方法。實驗二單光子計數(shù)實驗1、實驗內(nèi)容單光子的計數(shù)實驗。2、基本要求了解光電倍增管的工作原理；掌握單光子計數(shù)的基本原理和技術(shù)；理解單光子技術(shù)的實驗光路和測量方法。實驗三傅里葉變換光譜實驗1、實驗內(nèi)容傅里葉變換光譜的測量。2、基本要求了解傅里葉變換光譜的基本原理；掌握傅里葉變換儀的實驗光路和光譜的測量方法。實驗四電子散斑干涉實驗1、實驗內(nèi)容電子散班干涉圖像的實驗獲取2、基本要求電子散斑干涉實驗原理；了解并熟悉儀器和光路布置，學(xué)會光路的安排方法與步驟；完成周邊固支中心加載圓盤試樣的離面位移的觀察與測量分析試驗。 實驗五光學(xué)傳遞函數(shù)的測量實驗1、實驗內(nèi)容光學(xué)系統(tǒng)傳遞函

6、數(shù)的測量2、基本要求理解光學(xué)鏡頭傳遞函數(shù)測量的基本原理；掌握傳遞函數(shù)測量的光路搭建和測量方法。實驗六液晶電光效應(yīng)實驗1、實驗內(nèi)容測定液晶樣品的電光曲線2、基本要求掌握實驗光路，求出樣品的閾值電壓、飽和電壓、比照度、陡度等主要參數(shù)。 實驗七激光光束分析實驗1、實驗內(nèi)容激光光束評價參數(shù)的實驗測量2、基本要求掌握實驗測量光路的搭建與調(diào)節(jié)；掌握衍射極限倍數(shù)因子、斯特列耳比、環(huán)圍能量比、子的倒數(shù)K因子的測量方法。 實驗八LED法測量Plank常數(shù)實驗1、實驗內(nèi)容普朗克常數(shù)的LED法測。2、基本要求掌握Plank常數(shù)的計算方法；掌握實驗電路的搭建和Plank常數(shù)的測量方法。實驗九光纖光柵傳感實驗1、實驗內(nèi)

7、容光纖光柵的應(yīng)力傳感和溫度傳感的測量。2、基本要求了解和掌握光纖光柵的基本特性；了解和掌握光纖光柵傳感器的基本結(jié)構(gòu)、基本原理；光纖光柵傳感測量的基本方法和原理。實驗十氫敏激光器模式分析實驗1、實驗內(nèi)容氫就激光器激光模式的分析2、基本要求了解氫窟激光模式的基本原理;掌握氫速激光模式分析整套儀器的光路調(diào)節(jié)，理解光譜精度，光譜分辨率的計算;根據(jù)氫笳激光器的光學(xué)特性考察其在光電子技術(shù)方面的應(yīng)用。四、考核與評定（一）實驗工程考核要求課內(nèi)實驗按培養(yǎng)方案上所要求的學(xué)時數(shù)開設(shè)相應(yīng)的實驗工程，每個實驗工程均單獨考核。單個實驗考核的內(nèi)容為：平時成績、實驗報告質(zhì)量兩局部綜合考評。1、平時成績（60%）,包括：（1）

8、出勤情況：遲到與早退（無故遲到10分鐘以上，取消本次實驗資格）；（2）預(yù)習(xí)實驗情況；（3）實驗過程表現(xiàn)：（a）按實驗操作步驟、操作規(guī)范、按時認(rèn)真完成實驗內(nèi)容；（b）實驗完成后，能將實驗器具整理干凈。2、實驗報告成績（40%）實驗報告質(zhì)量的考評從實驗報告內(nèi)容完整性、認(rèn)真程度及實驗數(shù)據(jù)的科學(xué)性進(jìn)行評定，包括:（a）實驗名稱、實驗?zāi)康?、實驗?nèi)容、實驗原理、實驗步驟等工程的完整度；（b）實驗數(shù)據(jù)處理；（c）實驗報告書寫的認(rèn)真程度和規(guī)范情況。（-）實驗課程成績評定課內(nèi)實驗綜合成績根據(jù)單個實驗工程成績總和除以實驗工程數(shù)即可。注：（1）針對有自己創(chuàng)新操作或?qū)嶒炘O(shè)計的情況，可額外加分；（2）有思考題與討論題的

9、，寫出總結(jié)整個實驗的心得體會，有創(chuàng)意性地回答思考題與討論題的 可加分。考核形式考核結(jié)果考核權(quán)重實驗報告優(yōu)、良、中、及格、不及格40%平時表現(xiàn)優(yōu)、良、中、及格、不及格60%注：L考核形式：指實驗報告、平時表現(xiàn)（預(yù)習(xí)、操作）、實驗課程考試、辯論等;2.可根據(jù)專業(yè)課程實際情況進(jìn)行適當(dāng)安排或補充。五、大綱說明實驗安排在本科學(xué)習(xí)階段的第7學(xué)期，整個實驗過程包括課前預(yù)習(xí)、課前討論、實驗操作、 結(jié)果討論、實驗報告和思考等6個環(huán)節(jié)。學(xué)生在實驗前應(yīng)認(rèn)真閱讀實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康?和實驗原理，明確本次實驗中要測定什么量，最終要求什么量，用什么實驗方法，使用什么儀 器，控制什么條件，需要注意什么問題，并設(shè)計好記錄數(shù)據(jù)表格（包含原始數(shù)據(jù)、中間計算數(shù) 據(jù)及實驗結(jié)果）等。在檢查完實驗器材完整后，根據(jù)預(yù)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行實驗，認(rèn)真分析實驗現(xiàn)象， 整理實驗結(jié)果，填寫在實驗報告相應(yīng)位置處。老師檢查實驗結(jié)