物理報(bào)告橫向剪切干涉實(shí)驗(yàn)

1、橫向剪切實(shí)驗(yàn)學(xué)號:PB05210465系別:6 系:實(shí)驗(yàn)?zāi)康?利用一個(gè)焦距為 190 毫米的單薄透鏡的剪切及初級球差比例系數(shù)。條紋的分布求出該透鏡的軸向離焦量實(shí)驗(yàn)原理:實(shí)驗(yàn)原理見預(yù)習(xí)!實(shí)驗(yàn)器材:本實(shí)驗(yàn)需要如下器材:HeNe 激光、反射鏡、小焦距透鏡、薄透鏡（190mm）、平行玻璃扳、白屏、帶變焦鏡頭的CCD、處理.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1,首先按照實(shí)驗(yàn)原理圖連接好實(shí)驗(yàn)器材,在透鏡之前放好剪切用的平行平板和白屏,使二者保持平行,激光束穿過平行板中心,此時(shí)白屏上應(yīng)出現(xiàn)兩個(gè)光點(diǎn),亮光點(diǎn)的距離即為剪切量,本實(shí)驗(yàn)的剪切量為 2.5mm.2,在光路中于同軸狀態(tài).擴(kuò)束鏡和準(zhǔn)直鏡,用白屏一步一步調(diào)整光路,使光路中儀器都處

2、3,調(diào)整擴(kuò)束鏡于準(zhǔn)直鏡之間的距離,將符合實(shí)驗(yàn)原理中的符合物點(diǎn) A 于準(zhǔn)直鏡的前焦點(diǎn)基本重合的位置處停下,并用 AVercap程序下此時(shí)的圖形,在按照實(shí)驗(yàn)要求分別在沿光軸方向使擴(kuò)束鏡沿準(zhǔn)直鏡移動 3、5mm 和背向準(zhǔn)直鏡移動3、2mm,并用 AVercap程序分別下四個(gè)對應(yīng)的圖形.4,啟用“剪切圖應(yīng)用程序”對實(shí)驗(yàn)對得到的圖像進(jìn)行處理.首先按照程序要求進(jìn)行預(yù)處理,然后按照程序要求輸入相關(guān)數(shù)據(jù),點(diǎn)擊”求解”,即向離焦量(z)和初級球差比例系數(shù)(A)到所需要的軸5,將上步得到的軸向離焦量(z)和初級球差比例系數(shù)(A)于理論值進(jìn)行比較.數(shù)據(jù)處理:1) 與焦點(diǎn)重合時(shí)的圖形如下:2) 從焦點(diǎn)往準(zhǔn)直鏡移動 3

3、mm 時(shí)的圖形如下:3) 從焦點(diǎn)往準(zhǔn)直鏡移動 5mm 時(shí)的圖形如下:4) 從焦點(diǎn)背離準(zhǔn)直鏡移動 2mm 時(shí)的圖形如下:5) 從焦點(diǎn)背離準(zhǔn)直鏡移動 5mm 時(shí)的圖形如下:由圖可以清晰的觀察到:1,在焦點(diǎn)處為一個(gè)圖形上的界線點(diǎn)2,當(dāng)擴(kuò)束鏡從焦點(diǎn)處靠近準(zhǔn)直鏡時(shí)圖形呈現(xiàn)出來的是從中心想外凹,而黨擴(kuò)束鏡從焦點(diǎn)處原理準(zhǔn)直鏡時(shí)圖形呈現(xiàn)處來的則是從中心往外凸.3,當(dāng)處于凹或凸時(shí)越靠近準(zhǔn)直鏡時(shí)理論也時(shí)相一致的.條紋越密,越遠(yuǎn)離準(zhǔn)直鏡時(shí)越松,這于通過上述步驟(4)對實(shí)驗(yàn)圖形 3 和 4 的分析得到以下數(shù)據(jù):對圖 3 有:測量值為：軸向離焦量(z)=5.8595初級球差比例系數(shù)(A)=-258.684理論值為；軸向

4、離焦量(z)=6初級球差比例系數(shù)(A)=-250所以得到實(shí)驗(yàn)偏差為：z=65.8595*100%=2.2%6258.684250 100% = 3.5%A =對圖 4 有:250測量值為：軸向離焦量(z)=2.2643初級球差比例系數(shù)(A)=-263.278理論值為；軸向離焦量(z)=2初級球差比例系數(shù)(A)=-250所以得到實(shí)驗(yàn)偏差為：z=2.26432*100%=13.2%2263.278250 100% = 5.3%A =250由上面的誤差可以看到實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的誤差還時(shí)相對較大,分析其產(chǎn)生的原因主要有以下幾點(diǎn):1. 實(shí)驗(yàn)時(shí)桌面的可能使光線發(fā)生偏轉(zhuǎn),對實(shí)驗(yàn)造成誤差.2. 實(shí)驗(yàn)時(shí)說話,走動帶來的空氣流通對激光的也會帶來很大誤差.在對圖形進(jìn)行預(yù)處理的時(shí)候采用的是一種不精確的用肉眼觀察最上最下最左最右點(diǎn),這可能給實(shí)驗(yàn)帶來很大誤差.實(shí)驗(yàn)時(shí)并沒有按照每個(gè)儀器都測量光線是否穿過其光軸,使得各儀器不同軸,這也可能帶來誤差思考題:1,要得到理想圖形時(shí),各元件必須嚴(yán)格同心,為什么?答:實(shí)驗(yàn)中要求,激光