2022年光學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、建筑物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)一：材料的光反射比、透射比測(cè)量實(shí)驗(yàn)二：采光系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)三：室內(nèi)照明實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)小組成員：指導(dǎo)老師：日期：2013年12月3日星期二實(shí)驗(yàn)一、材料的光反射比和光透射比測(cè)量一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求室內(nèi)表面的反射性能和采光口中窗玻璃的透光性能都會(huì)直接或間接的影響室內(nèi)光環(huán)境的好壞，因此，在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)采光實(shí)測(cè)時(shí)，有必要對(duì)室內(nèi)各表面材料的光反射比，采光口中透光材料的過(guò)透射比進(jìn)行實(shí)測(cè)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解材料的光學(xué)性質(zhì)，對(duì)光反射比、透射比有一巨象的數(shù)值概念，掌握測(cè)量方法和注意事項(xiàng)。二、 實(shí)驗(yàn)原理和試驗(yàn)方法（一）、光反射比的實(shí)驗(yàn)原理、測(cè)量?jī)?nèi)容和測(cè)量方法光反射比測(cè)量方法分為直接測(cè)量方法和間接測(cè)量法，直接測(cè)

2、量法是指用樣板比較和光反射比儀直接得出光反射比；間接法是通過(guò)被測(cè)表面的照度和亮度得出漫反射面的光反射比。下面是間接測(cè)量法。實(shí)驗(yàn)原理（1） 用照度計(jì)測(cè)量：根據(jù)光反射比的定義：光反射比p是投射到某一材料表面反射出來(lái)的光通量與被該光源的光通量的比值，即：p=p/因?yàn)闇y(cè)量時(shí)將使用同一照度計(jì)，其受光面積相等，且，所以對(duì)于定向反射的表面，我們可以用上述代入式，整理后得：p=ep/e對(duì)于均勻擴(kuò)散材料也可以近似的用上述式?？芍灰獪y(cè)出材料表面入射光照度e和材料反射光照度ep，即可計(jì)算出其反射比。 （2） 用照度計(jì)和亮度計(jì)測(cè)量用照度計(jì)和亮度計(jì)分別測(cè)量被測(cè)表面的照度e和亮度l后按下式計(jì)算p=l/e式中：l-被測(cè)表

3、面的亮度，cd/m2； e被測(cè)表面的照度，lx 。 2.測(cè)量?jī)?nèi)容要求測(cè)量室內(nèi)桌面、墻面、墻裙、黑板、地面的光反射比。每種材料面隨機(jī)取3個(gè)點(diǎn)測(cè)量3次，然后取其平均值。3.測(cè)量方法將照度計(jì)電源（power）開(kāi)關(guān)撥至“on”，檢查電池，如果儀器顯示窗出現(xiàn)“batt”字樣，則需要換電池；將光接收器蓋取下，將其光敏表面放在待測(cè)處，再將量程（range）開(kāi)關(guān)撥至適當(dāng)位置，例如，撥在1擋，測(cè)量的儀器顯示值乘以量程因子即為測(cè)量結(jié)果。另有一種自動(dòng)量程照度計(jì)，數(shù)字顯示中的小數(shù)點(diǎn)隨照度的大小不同而自動(dòng)移位，只需將所顯示的數(shù)字乘以量程因子即為測(cè)量結(jié)果（單位：lx）。有的照度計(jì)為自動(dòng)量程，直接讀取照度計(jì)數(shù)字即為測(cè)量結(jié)果

4、。在穩(wěn)定光源下，將光接收器背面緊貼被測(cè)表面，測(cè)其入射照度e；然后將光接收器感光面對(duì)準(zhǔn)被測(cè)表面的同一位置，逐漸平移光接收器平行離開(kāi)測(cè)點(diǎn)，照度值逐漸增大并趨于穩(wěn)定（約300mm左右），讀取反射照度值ep，即可計(jì)算出光反射比；測(cè)量時(shí)盡量縮短入射照度和反光照度間的時(shí)間間隔，并盡可能的保持周圍光環(huán)境的一致性。測(cè)量人盡量穿深色衣服。（二）、光透射比的實(shí)驗(yàn)原理、測(cè)量?jī)?nèi)容和測(cè)量方法 1.實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)光透射比的定義：光透射比是透過(guò)某一透光材料的光通量與透過(guò)該光源的光通量的比值，即：r = r / 與測(cè)量光反射比的道理相同，上述式同樣可以變化為： r =er /e用照度計(jì)測(cè)量透光材料的透射光照度和同一軸線上入射光

5、照度便可計(jì)算出蓋材料的光透射比r 。 2. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：測(cè)量教室內(nèi)光玻璃透射比，隨機(jī)的取3點(diǎn)，共測(cè)量三次，然后取平均值。 3. 試驗(yàn)方法將照度計(jì)電源（power）開(kāi)關(guān)撥至“on”，檢查電池，如果儀器顯示窗出現(xiàn)“batt”字樣，則需要換電池。將光接收器蓋取下，將其光敏表面放在待測(cè)處，再將量程（range）開(kāi)關(guān)撥至適當(dāng)位置。選擇無(wú)直射陽(yáng)光照射窗口，如北向窗口，將照度計(jì)的光接收器的感光面對(duì)準(zhǔn)窗外。緊貼透光材料兩側(cè)同一軸線上，分別測(cè)出i和r，則利用公式 r =er /e 便可計(jì)算出光透射比。圖2 用照度計(jì)測(cè)定材料表面反射系數(shù) 圖3 用照度計(jì)測(cè)定材料的透光系數(shù)三、 數(shù)據(jù)記錄與整理實(shí)驗(yàn)測(cè)量地點(diǎn)：華中科技大學(xué)

6、西十二教學(xué)樓s111教室 測(cè)量數(shù)據(jù)如下：光反射比測(cè)量記錄表讀數(shù)測(cè)點(diǎn)1ep e p p1368 1104 0.33 地面369 1133 0.33 0.32 3369 11680.31讀數(shù)測(cè)點(diǎn)ep e p p1123 397 0.31 地面114 420 0.27 0.29 3120 4140.29讀數(shù)測(cè)點(diǎn)ep e p p1104 239 0.43 黑板107 258 0.41 0.44 3129 2590.49讀數(shù)測(cè)點(diǎn)ep e p p1161 282 0.57 黑板129 288 0.45 0.49 3127 2750.46讀數(shù)測(cè)點(diǎn)ep e p p1134.8 160.4 0.84 墻面139

7、.2 157.2 0.88 0.84 3132.3 163.20.81讀數(shù)測(cè)點(diǎn)ep e p p1200 307 0.65 墻面184 281 0.65 0.66 3186 2720.68讀數(shù)測(cè)點(diǎn)ep e p p1111 279 0.40 桌面103 281 0.37 0.37 397 2850.34讀數(shù)測(cè)點(diǎn)ep e p p1261 720 0.36 桌面278 734 0.38 0.37 32637390.36注：表中是同一測(cè)點(diǎn)三次測(cè)量后計(jì)算的值的平均值。2ep e p 50.8 153.5 0.33 53.9 159.1 0.34 53.9 157 0.342ep e p 140 334 0

8、.42 157 318 0.49 151 326 0.462ep e p 150 167.5 0.89 160.6 175.5 0.91 162.4 183.2 0.882ep e p 1 140 395 2 136 387 3135382p0.34 p 0.46 p 0.89 p 0.35光透射比測(cè)量記錄表讀數(shù)測(cè)點(diǎn)1ep 364 405 413 ep 238 237e 461 453 455e 289 287p 0.82 0.83p 0.83p 0.79 0.89 0.91p 0.86ep 465 457 467e 544 532 534p 0.85 0.86 0.87p 0.86玻璃讀數(shù)測(cè)

9、點(diǎn)2玻璃3235 284 0.83 篇二：光學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告光學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)1：自組望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馔哥R成像規(guī)律，掌握望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的成像原理。根據(jù)幾何光學(xué)原理、透鏡成像規(guī)律和試驗(yàn)參數(shù)要求，設(shè)計(jì)望遠(yuǎn)鏡的光路，提出光學(xué)元件的選用方案，并通過(guò)光路調(diào)整，達(dá)到望遠(yuǎn)鏡的實(shí)驗(yàn)要求，從而掌握望遠(yuǎn)鏡技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)和成像原理望遠(yuǎn)鏡由物鏡l1和目鏡l2組成。目鏡將無(wú)窮遠(yuǎn)物體發(fā)出光會(huì)聚于像方焦平面成一倒立實(shí)像，實(shí)像同時(shí)位于目鏡的物方焦平面內(nèi)側(cè)，經(jīng)過(guò)目鏡放大實(shí)像。通過(guò)調(diào)節(jié)物鏡和目鏡相對(duì)位置，使中間實(shí)像落在目鏡目鏡物方焦面上。另在目鏡物焦方面附有叉絲或標(biāo)尺分化格。 物像位置要求：首先調(diào)節(jié)目鏡

10、至能清晰看到叉絲，后調(diào)整目鏡筒與物鏡間距離即對(duì)被觀察物調(diào)焦。望遠(yuǎn)鏡成像視角放大率要求：定義視角放大率m為眼睛通過(guò)儀器觀察物像對(duì)人眼張角的tan?正切與眼睛直接觀察物體時(shí)物體對(duì)眼睛的張角的正切之比m=tan?。要求m1。望遠(yuǎn)鏡主要有兩種情況：一種是具有正光焦度目鏡，即目鏡l2是會(huì)聚透鏡的系統(tǒng)，稱為開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡；另一種是具有負(fù)光焦度目鏡，即目鏡l2是發(fā)散透鏡的系統(tǒng)，稱為伽利略望遠(yuǎn)鏡。f1tan?對(duì)于開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡，有m=tan?=-f2公式中的負(fù)號(hào)表示開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡成倒像。若要使m的絕對(duì)值大于1，應(yīng)有f1f2。對(duì)于伽利略望遠(yuǎn)鏡，視角放大率為正值，成正像。d此外，由于光的衍射效應(yīng)，制造望遠(yuǎn)鏡時(shí)，還必須滿

11、足：m=d式中d為物鏡的孔徑，d為目鏡的孔徑，否則視角雖放大，但不能分辨物體的細(xì)節(jié)。三、思考題根據(jù)透鏡成像規(guī)律，怎樣用最簡(jiǎn)單方法區(qū)別凹透鏡和凸透鏡？ 答：（1）將這個(gè)透鏡靠近被觀察物，如果物的像被放大的，說(shuō)明該透鏡為凸透鏡； （2）將這個(gè)透鏡放在陽(yáng)光下或燈光下適當(dāng)移動(dòng)，如果出現(xiàn)小光斑的，說(shuō)明該透鏡為凸透鏡望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡有哪些相同之處？從用途、結(jié)構(gòu)、視角放大率以及調(diào)焦等幾個(gè)方面比較它們的相異之處。答：望遠(yuǎn)鏡與顯微鏡都是視角放大儀器,都由物鏡,目鏡組成。望遠(yuǎn)鏡用于觀察遠(yuǎn)處物體,用大口徑,長(zhǎng)焦距的透鏡做物鏡,調(diào)焦時(shí)調(diào)節(jié)物鏡與目鏡的距離；顯微鏡用于觀察細(xì)微物體,用短焦距的透鏡做物鏡,鏡筒長(zhǎng)度固定,調(diào)焦

12、時(shí)調(diào)節(jié)物鏡與物體之間的距離。試說(shuō)明伽利略望遠(yuǎn)鏡成像原理，并畫(huà)出光路圖。伽利略望遠(yuǎn)鏡成像原理：光線經(jīng)過(guò)物鏡折射所成的實(shí)像在目鏡的后方（靠近人目的后方）焦點(diǎn)上，這像對(duì)目鏡是一個(gè)虛像，因此經(jīng)它折射后成一放大的正立虛像。伽利略望遠(yuǎn)鏡的放大率等于物鏡焦距與目鏡焦距的比值。其優(yōu)點(diǎn)是鏡筒短而能成正像。望遠(yuǎn)鏡實(shí)驗(yàn)中，將3米遠(yuǎn)的標(biāo)尺看作無(wú)窮遠(yuǎn)的物體，從而計(jì)算望遠(yuǎn)鏡的實(shí)驗(yàn)放大率，這種估算方法引起的誤差有多大？如果需要對(duì)該放大率進(jìn)行修正，應(yīng)如何做？標(biāo)尺放在有限距離s遠(yuǎn)處時(shí)，望遠(yuǎn)鏡放大率可做如下修正：當(dāng)s100時(shí)，修正量題中s=3m實(shí)驗(yàn)2 薄透鏡焦距測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)原理1、凸透鏡焦距的測(cè)定（1）粗略估計(jì)法：以太陽(yáng)光或較遠(yuǎn)

13、的燈光為光源，用凸透鏡將其發(fā)出的光線聚成一光點(diǎn)（或像),此時(shí)，s?，s?f，即該點(diǎn)（或像）可認(rèn)為是焦點(diǎn)，而光點(diǎn)到透鏡中心的距離，即為凸透鏡的焦距，由于這種方法誤差很大，大都用在實(shí)驗(yàn)前作粗略估計(jì)。（2）利用物距像距法求焦距：當(dāng)透鏡的厚度遠(yuǎn)比其焦距小的多時(shí)，這種透鏡稱ff?1為薄透鏡。 在 近軸光線的條件下，薄透鏡成像的規(guī)律可表示為：ssf?f?sss?s當(dāng)將薄透鏡置于空氣中時(shí)，則焦距（3）自準(zhǔn)直法：如圖2.2所示，在待測(cè)透鏡l的一側(cè)放置被光源照明的物屏，在另一側(cè)放一平面反射鏡，移動(dòng)透鏡（或物屏），當(dāng)物屏正好位于凸透鏡之前的焦平面時(shí)，物屏上任一點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)透鏡折射后，將變?yōu)槠叫泄饩€，然后被平面反

14、射鏡反射回來(lái)。再經(jīng)透鏡折射后，仍會(huì)聚在它的焦平面上，即原物屏平面上，形成一個(gè)與原物大小相等方向相反的倒立實(shí)像。此時(shí)物屏到透鏡之間的距離就是待測(cè)透鏡的焦距，即f?s（4）共軛法：；取物屏像屏之間的距離大于4倍焦距，且保持不變，沿光軸方向移動(dòng)透鏡，則必能在像屏上觀察到二次成像。如圖2.3所示，設(shè)物距為s1時(shí)，得放大的倒立實(shí)像;物距為s2時(shí)，得縮小的倒立實(shí)像，透鏡兩次成像之間的相移為d,根據(jù)透鏡成像公式，將?1?2?(d?d)/2?1?2?(d?d)/2d2?d2f?4d 代入得可見(jiàn)，只要在光具座上確定物屏、像屏以及透鏡二次成像時(shí)其滑座邊緣所在位置，就可比較準(zhǔn)確的求出焦距。 2.凹透鏡焦距的測(cè)定（1

15、)視差法：在物和凹透鏡之間置一有刻痕的透明玻璃片，當(dāng)透明玻璃片上的刻痕和虛像無(wú)視差時(shí)，透明玻璃片的位置就是虛像的位置。（2)輔助透鏡成像法：如圖2.6所示，先使物發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡l1后形成一大小適中的實(shí)像ab，然后在l1和ab之間放入待測(cè)凹透鏡l2,就能使虛物ab產(chǎn)生實(shí)像ab。分別測(cè)出l2到ab和ab之間的距離s1、s2，即可求出l2的像方焦距f2。二、數(shù)據(jù)處理%f?19.08+/-0.04 ? ef?0.2%表2.2 自準(zhǔn)法 物屏位置x。= 485 單位： cm%f?19.9+/-0.3 ? ef?1.5%表2.3 共軛法 物屏位置x。=10cm 像屏位置x3=95d?x3?x1?85cm

16、cmef?%f=19.78 +/-0.05 0.25%2、測(cè)量凹透鏡焦距cmf?7.53+/-0.014 ?ef?%1.86%cm表格5 輔助透鏡成像法 ab位置 x0?635cm ?f? ?19.61+/-0.24 ef=1.24%三、思考題1、如會(huì)聚透鏡的焦距大于光具座的長(zhǎng)度，試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在光具座上能測(cè)定它的焦距。用平行光射入透鏡，在光具座面上放一鏡子，反射透鏡過(guò)來(lái)的光，然后用一小屏幕去看光匯聚的最小光點(diǎn)，然后測(cè)出座面距小屏幕的距離，加上光具座的距離便是焦距；也可用一束很細(xì)的激光垂直于透鏡的面射入，并量出與透鏡的中心軸距離，以及通過(guò)透鏡后光落在座面上與透鏡中心軸的距離，通過(guò)幾何的方式算

17、出焦距。使用一個(gè)焦距小的透鏡在此透鏡前方，以此來(lái)減小焦距，是光點(diǎn)落在光屏上通過(guò)測(cè)量待測(cè)透鏡與已知焦距的距離即可得答案 使用平面鏡反射也可 2、用共軛法測(cè)凸透鏡焦距時(shí)，為什么必須使d?4f？試證明之。由物像共軛對(duì)稱性質(zhì)的到透鏡焦距 f=(d2-d2)/(4d) 。其中，d 是兩次得到清晰的物像所在位置之間的距離，所以 d 是大于零的，如果 d 是小于或等于 4f 的話，那上式的到的 f 是負(fù)值或零。 因?yàn)?/u+1/v=1/f u0 v0l=u+v=uv/f篇三：光學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告光學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級(jí)：姓名： 學(xué)號(hào)： 日期：目錄1、 焦距測(cè)量-4 2、 典型成像系統(tǒng)的組建和分析-7 3、 典型成像

18、系統(tǒng)的使用-10 4、 分光計(jì)的使用-10 5、 棱鏡耦合法測(cè)波導(dǎo)參數(shù)-14 6、 半導(dǎo)體激光器的光學(xué)特性測(cè)試-22 7、 電光調(diào)制-29 8、 法拉第效應(yīng)測(cè)試-38 9、 聲光調(diào)制-46 10、 干涉、衍射和頻譜分析-47 11、 邁克爾遜干涉儀-58 12、 氦氖激光器綜合實(shí)驗(yàn)-6313、 光學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)-97本次所選做九個(gè)實(shí)驗(yàn)依次為: 13 光學(xué)仿真 1. 焦距測(cè)量典型成像系統(tǒng)的組建和分析 3. 典型成像系統(tǒng)的使用 4. 分光計(jì)的使用 5. 棱鏡耦合法測(cè)波導(dǎo)參數(shù) 6. 半導(dǎo)體激光器的光學(xué)特性測(cè)試 7. 電光調(diào)制 9. 聲光調(diào)制 11. 邁克爾遜干涉儀實(shí)驗(yàn)一 光學(xué)仿真在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行了偏振光研

19、究。 具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下： 內(nèi)容一：起偏 內(nèi)容二：消光內(nèi)容三：三塊偏振片的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四：圓偏光和橢圓偏振光的產(chǎn)生內(nèi)容五：區(qū)分圓偏振光與自然光；橢圓偏振光與部分偏振光個(gè)人總結(jié)：利用偏振片和波片區(qū)分各光源首先，讓它們分別通過(guò)一個(gè)檢偏器，并將檢偏器繞光傳播方向旋轉(zhuǎn)一周，根據(jù)現(xiàn)象做如下分析：（1）若出現(xiàn)2個(gè)完全消光的位置，則為線偏振光 （2）若光強(qiáng)五變化，則可能是自然光和或圓偏振光（3）若光強(qiáng)有變化，但無(wú)消光位置，則為部分偏振光或橢圓偏振光（4）針對(duì)（2）（3）進(jìn)一步區(qū)分，在檢偏器前加一塊1/4波片。此時(shí)再旋轉(zhuǎn)檢偏器 （5）若光強(qiáng)無(wú)變化，則入射光為自然光；若出現(xiàn)2個(gè)完全消光的位置，則為圓偏振光 （6）當(dāng)

20、波片光軸與與檢偏器透振軸方向平行式，如果出現(xiàn)2個(gè)完全消光的位置，則入射光為圓偏振光；若沒(méi)有消光位置，則為部分偏振光。實(shí)驗(yàn)二 焦距測(cè)量（一）用自準(zhǔn)法和位移法測(cè)透鏡焦距1：用自準(zhǔn)法測(cè)薄凸透鏡焦距實(shí)驗(yàn)裝置1、帶有毛玻璃白熾燈光源s； 2、品字型物像屏p：sz-14；3、凸透鏡l：f ，=190mm；4、二維調(diào)整架：sz-07； 5、平面反射鏡m； 6、三維調(diào)整架：sz-16；7、二維底座：sz-02；8、三維底座：sz-01；9、底座：sz-04；10、底座：sz-04；實(shí)驗(yàn)步驟1、把全部器件夾好靠在標(biāo)尺上，靠攏，調(diào)至共軸。2、前后移動(dòng)l，使在p屏上成一清晰的品字形像。 3、調(diào)m的傾角，使p屏上的像

21、與物重合。4、再前后微動(dòng)l，使p上的像既清晰又與物同大小。 5、分別記下p和l的位置a1、a2。6、把p和l都轉(zhuǎn)180。，重復(fù)做前四步。 7、再記下p和l新的位置b1、b2。數(shù)據(jù)的記錄和計(jì)算fa=a2-a1 fb=b2-b1單位：cm實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象前后移動(dòng)l，在p屏上成一清晰的品字形像。 調(diào)m的傾角， p屏上的像與物重合。再前后微動(dòng)l， p上的像既清晰又與物同大小、 用位移法測(cè)凸透鏡焦距實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖篇四：大學(xué)物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)十：光柵衍射一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?觀察光線通過(guò)光柵后的衍射光譜。 2學(xué)會(huì)用光柵衍射測(cè)定光波波長(zhǎng)的方法。 3學(xué)會(huì)用光柵衍射原理測(cè)定光柵常數(shù)。 4進(jìn)一步熟悉分光計(jì)的調(diào)整和使用方法。二、實(shí)

22、驗(yàn)儀器分光計(jì) 光柵 鈉光燈 平面反射鏡三、實(shí)驗(yàn)原理光柵是有大量的等間隔、等寬度的狹縫平行放置組成的一種光學(xué)元件。設(shè)狹縫寬度（透光部分）為a，不透光部分為b，則a?b為光柵常數(shù)。設(shè)單色光垂直照射到光柵上，光透過(guò)各個(gè)狹縫后，向各個(gè)方向發(fā)生衍射，衍射光經(jīng)過(guò)透鏡后會(huì)聚后相互干涉，在焦平面上形成一系列的被相當(dāng)寬的暗區(qū)分開(kāi)的明亮條紋。衍射光線與光柵平面的夾角稱為衍射角。設(shè)衍射角為?的一束衍射光經(jīng)透鏡會(huì)聚到觀察屏的點(diǎn)。在p點(diǎn)出現(xiàn)明條紋還是暗條紋決定于這束衍射光的光程差。由于光柵是等寬、等間距，任意兩個(gè)相鄰縫的衍射光的光程差是相等的，兩個(gè)相鄰狹縫的衍射光的光程差為(a?b)sin?，如果光程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍，

23、在p點(diǎn)就出現(xiàn)明條紋，即(a?b)sin?k?(k?0,1,2,?) 這就是光柵方程。從上式可知，只要測(cè)出某一級(jí)的衍射角，就可計(jì)算出波長(zhǎng)。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、調(diào)整分光計(jì)。使望遠(yuǎn)鏡、平行光管和載物臺(tái)都處于水平狀平行光管發(fā)出平行光。 2、安置光柵將光柵放在載物臺(tái)上，讓鈉光垂直照射到光柵可以看到一條明亮而且很細(xì)的零級(jí)光譜，左右轉(zhuǎn)動(dòng)鏡觀察第一、二級(jí)衍射條紋。（態(tài)，） 上。望遠(yuǎn)3測(cè)定光柵衍射的第一、二級(jí)衍射條紋的衍射角?，并記錄。五、數(shù)據(jù)記錄?1?(?1?1)（右邊讀數(shù)）+(?1?1)（右邊讀數(shù)）/4 ?2?(?2?2)（右邊讀數(shù)）+(?2?2)（右邊讀數(shù)）/4六、數(shù)據(jù)處理將上表中的?1、?2分別代入光柵方程

24、(a?b)sin?k?計(jì)算出6個(gè)波長(zhǎng)，（a?b?1mm） 300?1? ?2? ?3? ?4? ?5? ?6?計(jì)算平均波長(zhǎng)：?絕對(duì)誤差：? （取平均波長(zhǎng)與6個(gè)波長(zhǎng)的差中的最大者） 相對(duì)誤差：e?100%?結(jié)果表示：?(?)nm? nm。七、思考題實(shí)驗(yàn)十一：邁克爾遜干涉一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握邁克爾遜干涉儀的干涉原理，學(xué)習(xí)其使用方法；2、觀察邁克爾遜干涉儀的等頃干涉的特點(diǎn)； 3、測(cè)量he?ne激光的波長(zhǎng)。二、實(shí)驗(yàn)儀器邁克爾遜干涉儀 多光束激光電源三、實(shí)驗(yàn)原理邁克爾遜干涉儀主要光路如圖，g2g1為分光板，為補(bǔ)償板。由激光源s發(fā)出的光線1入到背面有鍍膜的分束鏡g1上，光線被分為光線2和光線3。光線2由g

25、1反射到反射鏡m1，再經(jīng)m1反射，穿過(guò)g1到達(dá)觀測(cè)屏e。光線3由g1透射，經(jīng)g2入射到m2上，經(jīng)m2反射，穿過(guò)g2，由g1反射到e。光線2，3在e相遇，這兩束相干光產(chǎn)生干涉。這兩束光可以認(rèn)為是從m1和m2的虛象m2反射的反射光。由于m1和m2嚴(yán)格垂直，因此m1和m2嚴(yán)格平行，所有經(jīng)m1和m2的反射光經(jīng)透鏡會(huì)聚到焦平面e上，不同入射角的光線會(huì)聚到e的不同位置，相同入射角的光線形成等傾條紋，其形狀為一系列的同心圓環(huán)。當(dāng)入射角為i時(shí)，光程差滿足?2dcosi?k?時(shí)，在焦平面上形成亮條紋。i?0時(shí)，?2d?n?。當(dāng)m1移動(dòng)時(shí)，可以看到干涉條紋從中心一環(huán)一環(huán)的“冒出”或“陷進(jìn)”，m1每移動(dòng)?/2，中心

26、就會(huì)“冒出”或“陷進(jìn)”一環(huán)條紋，因此測(cè)量m1移動(dòng)的距離?d和條紋變化的條數(shù)?n可以計(jì)算出入射光的波長(zhǎng)，即?2?d。 ?n四、實(shí)驗(yàn)步驟1、調(diào)整干涉儀 調(diào)整干涉儀下面的三個(gè)調(diào)平螺釘，使干涉儀處于水平狀態(tài)。轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)手輪使m1的指針在30-40mm。2、儀器調(diào)節(jié) 打開(kāi)電源，點(diǎn)亮激光器，使激光經(jīng)g1反射和透射后能照亮m1和m2的大部分。移開(kāi)觀測(cè)屏e，可以看到由m1和m2反射的兩排光點(diǎn)，調(diào)節(jié)m1和m2后的三個(gè)調(diào)節(jié)螺釘，選兩排光點(diǎn)中亮度最大的兩個(gè)光點(diǎn)重合。從觀測(cè)屏e上能看到干涉條紋。3、測(cè)量he-ne激光波長(zhǎng)刻度基準(zhǔn)線零點(diǎn)校準(zhǔn)，轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)手輪使對(duì)準(zhǔn)“0”刻度，在轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)手輪使刻度線對(duì)準(zhǔn)某一刻度。轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)調(diào)手輪，

27、直到能看到干涉條紋從中心一環(huán)一環(huán)的“冒出”或“陷進(jìn)”。并將中心調(diào)為暗斑，記錄m1的所在位置坐標(biāo)。轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)調(diào)手輪，使干涉條紋從中心一環(huán)一環(huán)的“冒出”或“陷進(jìn)”，每中心“冒出”或“陷進(jìn)”100個(gè)環(huán)記錄一次數(shù)據(jù)。記錄10次數(shù)據(jù)。五、數(shù)據(jù)記錄六、數(shù)據(jù)處理2?di?106(nm)計(jì)算出5個(gè)波長(zhǎng) 根據(jù)?i?500?1? ?2? ?3? ?4? ?5?計(jì)算平均波長(zhǎng)：?絕對(duì)誤差：? （取平均波長(zhǎng)與5波長(zhǎng)的差中的最大者） 相對(duì)誤差：e?100%?結(jié)果表示：?(?)nm? nm。七、思考題實(shí)驗(yàn)十二：分光計(jì)的調(diào)節(jié)與使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解分光計(jì)的結(jié)構(gòu)及各部件的作用； 2、掌握分光計(jì)的調(diào)節(jié)要求和調(diào)節(jié)方法； 3、學(xué)會(huì)用分

28、光計(jì)測(cè)量角度的方法；4、學(xué)會(huì)測(cè)量棱鏡頂角和最小偏向角的方法及其測(cè)定玻璃折射率的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1、分光計(jì)的調(diào)節(jié)原理和要求分光計(jì)的觀測(cè)系統(tǒng)由待測(cè)光路所在平面、觀察平面和讀數(shù)平面組成。沿平行光管光軸出射的光線、在待測(cè)元件中走過(guò)的路程和反射光（或折射光）應(yīng)在待測(cè)光路所在平面內(nèi)。當(dāng)望遠(yuǎn)鏡光軸和儀器轉(zhuǎn)軸垂直時(shí)，觀察平面是平的。以上三個(gè)平面相互平行時(shí)，才能精確測(cè)量角度。2、用反射法測(cè)量三棱鏡頂角由圖可知，平行光管射出的平行光經(jīng)ab、ac面反射，可證，放射光線 1、2的夾角?與棱鏡頂角?，滿足?2?的關(guān)系，測(cè)出?，可算出?。3、用最小偏向角法測(cè)三棱鏡的折射率入射光線和經(jīng)三棱鏡折射后的折射光之間的夾角為偏向

29、角。改變?nèi)肷浣嵌葧r(shí)，偏向角也sin跟著改變，當(dāng)入射角為某一角度時(shí)，偏向角最小。記為?min。則棱鏡的折射率為n?min?sin2三、實(shí)驗(yàn)儀器分光計(jì) 鈉光燈 雙平面反射鏡 三棱鏡四、實(shí)驗(yàn)步驟1、調(diào)節(jié)分光計(jì)調(diào)節(jié)目鏡，能看清楚分劃板成像清晰。調(diào)節(jié)物鏡焦距，前后移動(dòng)物鏡，使分劃板上能看到清晰的綠色十字架。調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡，轉(zhuǎn)動(dòng)刻度盤(pán)，調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡下的螺釘，直到使分劃板上兩次看到的綠色十字架關(guān)于分劃板上的上一條水平線上下對(duì)稱。調(diào)節(jié)載物臺(tái)下的三個(gè)螺釘，直到分劃板上的兩次看到的綠色十字架都位于上一條水平線上。松開(kāi)平行光管上的緊固螺釘，前后移動(dòng)平行光管，直到能清晰的狹縫的像，調(diào)節(jié)平行光管下的螺釘，使像上下合適。此時(shí)，

30、望遠(yuǎn)鏡、平行光管都與載物臺(tái)轉(zhuǎn)軸垂直。2測(cè)量三棱鏡的頂角，利用反射法測(cè)量?jī)蓷l反射光夾角，測(cè)量三次。 3、測(cè)量棱鏡的最小偏向角，測(cè)量三次。五、數(shù)據(jù)記錄 篇五：浙江大學(xué)應(yīng)用光學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：姓 名：學(xué) 部：系： 專 業(yè)：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：本科實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)用光學(xué)實(shí)驗(yàn) 龔晨晟 信息學(xué)部 光電信息工程學(xué)系 信息工程（光電系）86 岑兆豐2012年 5 月 11 日實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱： 應(yīng)用光學(xué)實(shí)驗(yàn) 指導(dǎo)老師 岑兆豐 成績(jī)：實(shí)驗(yàn)名稱：典型光學(xué)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)類型： 設(shè)計(jì)同組學(xué)生姓名： 樂(lè)海濱,王祎樂(lè) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ū靥睿┤⒅饕獌x器設(shè)備（必填） 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理 七、討論、心得二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理（必

31、填） 四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟 六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（必填）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笊钊肜斫怙@微鏡系統(tǒng)、望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)光學(xué)特性及基本公式； 掌握顯微鏡系統(tǒng)、望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)光學(xué)特性的測(cè)量原理和方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理(1)望遠(yuǎn)鏡特性的測(cè)定測(cè)定望遠(yuǎn)鏡的入瞳直徑d、出瞳直徑d和出瞳距；測(cè)定望遠(yuǎn)鏡的視覺(jué)放大率；測(cè)定望遠(yuǎn)鏡的物方視場(chǎng)角角。對(duì)于望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，任意位置物體的放大率是常數(shù)，此值由物鏡焦距和目鏡焦距確定，其視覺(jué)放大率可表示為(2) 顯微鏡視場(chǎng)及顯微物鏡放大率的測(cè)定 顯微物鏡的放大率是指橫向放大率，像方視場(chǎng)角；測(cè)定望遠(yuǎn)鏡的最小分辨式中 y 標(biāo)準(zhǔn)玻璃刻尺上一對(duì)刻線的距離（物）（格值0.01mm）；y由測(cè)微目鏡所刻得

32、的像高。(3)顯微物鏡數(shù)值孔徑的測(cè)定 顯微物鏡的數(shù)值孔徑為半孔徑角。若在空氣中n=1,則,其中n為物方介質(zhì)的折射率，u為物方。數(shù)值孔徑通常用數(shù)值孔徑計(jì)來(lái)測(cè)定，數(shù)值孔徑計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖5示，其主要元件是一塊不太厚的玻璃半圓柱體，沿直徑方向的側(cè)面是與上表面成45度角的斜面，從側(cè)面入射的光線在斜面上全反射，上表面上有兩組刻度沿圓周排列。其外圈刻度為數(shù)值孔徑（即角度的正弦值），內(nèi)圈刻度為相應(yīng)的角度值，以度為單位。半圓柱體上表面的圓心附近8mm范圍內(nèi)鍍鋁，鋁面上有透光狹縫（3），底座（1）上裝有一金屬框（4），它可繞圓柱軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬框的側(cè)面裝有一片乳白玻璃（6），上面刻有叉絲，可以通過(guò)狹縫（3）看到十字線

33、的反射像。推動(dòng)手柄（7），金屬框（4）便帶著叉絲一起圍繞孔徑計(jì)的圓柱面移動(dòng)，金屬框的上表面裝有一塊刻有指示線的玻璃（5），指示線在隨著叉絲一起運(yùn)動(dòng)時(shí)通過(guò)兩組刻度值，所以兩組刻度都能反映叉絲的位置。數(shù)值孔徑計(jì)的45用以轉(zhuǎn)折光路，若把數(shù)值孔徑計(jì)的光路圖拉直則如圖6示，狹縫（3）置于被測(cè)顯微物鏡的物面位置，經(jīng)物鏡成像在目鏡的物方焦點(diǎn)上，狹縫（3）前面的十字線（6）經(jīng)物鏡后成像在顯微鏡像方焦面后不遠(yuǎn)的地方，去掉目鏡，人眼位于狹縫的（3）的像面附近，便能看到一個(gè)明亮的圓，此即被測(cè)物鏡的出瞳，出瞳對(duì)像面中心的張角為像方孔徑角，入瞳對(duì)物面中心的張角為物方孔徑角。四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟一、望遠(yuǎn)鏡特性的測(cè)定 1、d、d、和的測(cè)定 圖1是望遠(yuǎn)鏡參數(shù)的測(cè)定裝置。調(diào)整步驟： 將被測(cè)望遠(yuǎn)鏡（由物鏡l1和目鏡l2組成）和數(shù)顯讀數(shù)顯微鏡（由物鏡l3和目鏡l4組成）固定于光學(xué)導(dǎo)軌上； 前后移動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，改變其與讀數(shù)顯微鏡的