光學(xué)儀器實(shí)驗(yàn)報(bào)告

常用光電儀器原理及使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級(jí)：11級(jí)光信息1班姓名：姜萌萌學(xué)號(hào)：110104060016指導(dǎo)老師：李炳新數(shù)字存儲(chǔ)示波器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉數(shù)字存儲(chǔ)示波器的使用方法；2、測量數(shù)字存儲(chǔ)示波器產(chǎn)生方波的上升時(shí)間；二、實(shí)驗(yàn)儀器數(shù)字存儲(chǔ)示波器三、實(shí)驗(yàn)步驟1、產(chǎn)生方波波形⑴、打開示波器電源閱讀探頭警告，然后按下0K。按下“DEFAULTSETUP”按鈕，默認(rèn)的電壓探頭衰減選項(xiàng)是10X。⑵、在P2200探頭上將開關(guān)設(shè)定到10X并將探頭連接到示波器的通道1上，然后向右轉(zhuǎn)動(dòng)將探頭鎖定到位，將探頭端部和基線導(dǎo)線連接到“PROBECOMP”終端上。⑶、按下“AUTOSET”按鈕，在數(shù)秒鐘內(nèi)，看到頻率為lKHz電壓為5V峰峰值得方波。按兩次CH1BNC按鈕刪除通道1,按下CH2BNC按鈕顯示通道2,重復(fù)第二步和第三步。2、自動(dòng)測量⑴、按下“MUASURE”按鈕，査看測量菜單。(2)、按下頂部的選項(xiàng)按鈕，顯示“測量1菜單”⑶、按下“類型”“頻率”“值”讀書將顯示測量結(jié)果級(jí)更新信息。⑷、按下“后退”選項(xiàng)按鈕。⑸、按下頂部第二個(gè)選項(xiàng)按鈕；顯示“測量2菜單”。⑹、按下“類型”“周期”“值”讀數(shù)將顯示測量結(jié)果與更新信息。⑺、按下“后退”選項(xiàng)按鈕。⑻、按下中間選項(xiàng)按鈕；顯示“測量3菜單”。⑼、按下“類型”“峰-峰值”“值”讀數(shù)將顯示測量結(jié)果與更新信息。Q0)、按下“后退”選項(xiàng)按鈕。QD、按下底部倒數(shù)第二個(gè)按鈕；顯示“測量4菜單”。QQ、按下“類型”“上升時(shí)間”“值”讀數(shù)將顯示測量結(jié)果與更新信息。LCR測試儀一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉LCR測試儀的使用方法；2、了解LCR測試儀的工作原理；3、精確測量一些電阻，電感，電容的值；二、實(shí)驗(yàn)儀器LCR測試儀，電阻，電容，電感等元件三、LCR測試原理根據(jù)待測元器件實(shí)際使用的條件和組合上的差別，LCR

測量儀有兩種檢測模式，串聯(lián)模式和并聯(lián)模式。串聯(lián)模式以

檢測元器件Z為基礎(chǔ)，并聯(lián)模式以檢測元器件的導(dǎo)納Y為基

礎(chǔ)，當(dāng)用戶將測出流過待測元件的電流I，數(shù)字電壓表將測

出待測元件兩端的電壓V，數(shù)字鑒相器將測出電壓V和電流I

之間的相位角。檢測結(jié)果被儲(chǔ)存在儀器內(nèi)部微型計(jì)算機(jī)的

三個(gè)存儲(chǔ)單元中。有了V、I、這三個(gè)數(shù)據(jù)，儀器內(nèi)部計(jì)算

機(jī)就會(huì)自動(dòng)算出用戶所要檢測的參數(shù)。四、LCR測試儀的測量步驟1、 設(shè)置測試頻率；2、 測試電壓或者電流水平；3、 選擇測試參數(shù)，比如Z、Q、LS（串聯(lián)電感）、LP（并聯(lián)電感）、CS（串聯(lián)電容）、CP（并聯(lián)電容）、D等；4、 儀器校準(zhǔn)，校準(zhǔn)主要進(jìn)行開路、短路校準(zhǔn)；5、 選擇測試夾具，并進(jìn)行夾具補(bǔ)償；6、 將DUT放在夾具上開始測試；WFZ-26A型紫外可見分光光度計(jì)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、 熟練操作WFZ-26A型紫外可見分光光度計(jì)；2、 了解WFZ-26A型紫外可見分光光度計(jì)的工作原理；3、 運(yùn)用WFZ-26A型紫外可見分光光度計(jì)測量光譜。二、 實(shí)驗(yàn)儀器WFZ-26A型紫外可見分光光度計(jì)三、儀器工作原理：1、光學(xué)系統(tǒng)儀器光學(xué)系統(tǒng)由光源系統(tǒng)、單色器系統(tǒng)、光度計(jì)系統(tǒng)和接收系統(tǒng)組成，儀器光學(xué)系統(tǒng)光路圖如圖一所示。圖一WFZ-26A型紫外可見分光光度計(jì)光路圖光源系統(tǒng)由氘燈和鹵鎢燈組成。單色器系統(tǒng)采用高性能平面光柵,ZENY-TURNER分光系統(tǒng)，接收系統(tǒng)采用光電倍增管作為接收器件。2、電子系統(tǒng)電子系統(tǒng)由電源系統(tǒng)、負(fù)高壓系統(tǒng)、放大器系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、I/O系統(tǒng)和A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)組成，光電倍增管輸出的電信號(hào)，經(jīng)前置放大器后，由相位檢測器控制，經(jīng)過模擬開關(guān)，分成R、S、D三路信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。3、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制和信號(hào)處理工作主要有：系統(tǒng)初始化、波長掃描、光源切換、狹縫切換、濾光片切換、參數(shù)設(shè)置、光譜掃描、光譜處理、光譜打印等。4、操作軟件操作軟件是WFZ-26A紫外可見分光光度計(jì)的重要組成部分。操作軟件中主菜單項(xiàng)有：文件、測量方式、數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)操作、幫助。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、 設(shè)置測量參數(shù)根據(jù)樣品測試要求，設(shè)置測量參數(shù)。2、 檢查儀器當(dāng)前狀態(tài)當(dāng)測量參數(shù)設(shè)置完畢后，根據(jù)測量參數(shù)內(nèi)容檢查儀器當(dāng)前波長掃描范圍和測量刻度范圍是否符合要求。在主畫面中，觀察測量值的變化，可以初步判斷儀器是否正常。在沒放樣品的情況下，測量模式是通過率時(shí)，透過率值一般在100%附近。如果測量模式是能量模式方式，設(shè)置合適的狹縫寬度和負(fù)高壓值。使能量值在0~4095之間。3、進(jìn)行測量⑴光譜掃描根據(jù)樣品測試要求，設(shè)置合適的測量參數(shù)，用“波長檢索”功能使儀器快速走到掃描波長范圍起始波長處，如果測量模式是透過率和吸光度，在先進(jìn)行能量或空白的基線光譜掃描，然后進(jìn)行樣品的紫外光光譜掃描，如果測量模式是能方式，不需要進(jìn)行基線光譜掃描，直接選擇光譜掃描。⑵定波長時(shí)間掃描設(shè)置掃描方式為“時(shí)間掃描”和掃描時(shí)間，用“波長檢索”掃描是儀器快速走到制定波長處，根據(jù)決定是否進(jìn)行“系統(tǒng)掃描”在“測量方式”菜單中選擇時(shí)間掃描一項(xiàng)即可開始定時(shí)間掃描測量。掃描得到的紫外光光譜，進(jìn)行譜圖打印，峰值檢索，存儲(chǔ)和各種數(shù)據(jù)處理。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：波長范圍：180—890nm未加樣品：透過率100，吸收度0加酒精：透過率99.23，吸收率0.0086JA型干涉顯微鏡一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 熟練使用6JA型干涉顯微鏡；2、 了解6JA型干涉顯微鏡的工作原理；二、實(shí)驗(yàn)儀器6JA型干涉顯微鏡三、工作原理干涉顯微鏡是干涉儀和顯微鏡的組合，將被測件和標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)鏡面相比較用光波波長為尺寸來衡量工件表面的不平深度。為了獲得干涉，使光源S發(fā)出的光束，經(jīng)分光板T后分為兩束，一束經(jīng)過光板T補(bǔ)償板T1，顯微物鏡O2后射向被測工件P2的表面，由P2反射后經(jīng)原路返回至亮板，再在T上反射，射向觀察目鏡03,另一束由分光板T反射后通過物鏡01射到標(biāo)準(zhǔn)P1上，由P1反射，再經(jīng)物鏡01并透過分光板T,射向觀察目鏡0它與第一束光線相遇，產(chǎn)生干涉。3，調(diào)節(jié)Pl、P2至物鏡01、02的距離，是目鏡視場中能清晰看到P1和P2表面的像，視場中出現(xiàn)的零次干涉條紋，用白光照明時(shí)，視場中央出現(xiàn)二條近似黑色對(duì)稱條紋，再其次，對(duì)稱分布著數(shù)條彩色條紋。使P2作高低方向微量移動(dòng)時(shí)，視場中干涉條紋也做相應(yīng)的位移。圖一儀器光學(xué)系統(tǒng)圖四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、調(diào)整儀器將燈源插頭插在變壓插座上，變壓器插頭插在電源插座上，打開變壓器上開關(guān)。將手輪（10）轉(zhuǎn)到目視位置，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪（6）將遮光板（B）從光路中轉(zhuǎn)出，此時(shí)在目鏡中應(yīng)看到明亮的視場。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪（8）使目鏡視場總下方弓形直邊清晰。在工作臺(tái)上安置被測工件，被測面朝向物鏡，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪（6）將標(biāo)準(zhǔn)鏡P1一路光束遮去，轉(zhuǎn)動(dòng)滾花輪（2c）使工作臺(tái)上下升降，直到目鏡視場中觀察到清晰的工件表面像為止，此時(shí)再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪（6），將遮光板（B）從光路中轉(zhuǎn)出。松開螺絲（lb）將測微目鏡從目鏡中取出，此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪（11）使孔徑光欄開至最大，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪（7）（9），是二個(gè)燈絲像完全重合，同時(shí)調(diào)節(jié)螺絲（4a）是燈絲像位于孔徑光欄中央，再插上測微目鏡，旋緊螺絲（lb）。將手輪（I2）向左推到底，干涉濾色片F(xiàn)插入光路，此時(shí)在目鏡中應(yīng)能看到干涉條紋，此時(shí)把手柄（I2）向右推到底。移動(dòng)工作臺(tái)使加工紋路和干涉條紋方向垂直。松開螺絲（lb）轉(zhuǎn)動(dòng)測微目鏡，使視場中十字線之一與干涉條紋平行。2、不平深度測量⑴用目視估計(jì)測量白光時(shí) t=0?27*AN微米單色光t=(1/2) *^N微米2、用測微目鏡測量把測微目鏡十字線中一條與干涉條紋的方向平行，另一條

被測量表面劃痕方向平行，此時(shí)用箍緊螺絲將測微目鏡固緊。⑴測量條紋之間的間隔；⑵測量條紋的彎曲量；⑶計(jì)算不平整。3、照相測量⑴用目鏡觀察，將顯微鏡調(diào)整到清晰的像，同時(shí)調(diào)節(jié)光欄使物體和干涉條紋的像有最大的對(duì)比。⑵旋轉(zhuǎn)手輪，使反光鏡轉(zhuǎn)到照相的位置，曝光時(shí)間為1秒XTF-型傅里葉變換實(shí)驗(yàn)裝置一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 熟悉XTF-型傅里葉變換實(shí)驗(yàn)裝置的使用方法；2、 了解XTF-型傅里葉變換實(shí)驗(yàn)裝置的工作原理；二、 實(shí)驗(yàn)儀器XTF-型傅里葉變換實(shí)驗(yàn)裝置三、 實(shí)驗(yàn)原理傅里葉的變換過程實(shí)際上就是調(diào)制和解調(diào)的過程，通過調(diào)制我們將待測的高頻調(diào)制成我們可以掌控、接收的頻率。然后將接收器接收到的信號(hào)送到調(diào)制器中進(jìn)行分解，得出待測光中的頻率成分及各頻率對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度值，這樣我們就得到了待測光的光譜圖。調(diào)制和解調(diào)方程：1?）=1如B（v）cos（2兀2）dv—g

解調(diào)方程：B(v)=J+'IQ)cos(2兀va)dos1(5)——隨光程變化的干涉圖V—表示最小波數(shù)B(v)——復(fù)原光譜圖強(qiáng)度分布四、實(shí)驗(yàn)裝置基本結(jié)構(gòu)1、光路部分典型的邁克爾遜光路設(shè)計(jì)，采用光的干涉原理通過傅里葉變換的數(shù)學(xué)處理來獲得光譜圖。采用干涉方法的分辨率由測量時(shí)間來決定的，采集的時(shí)間越長分辨率就越高。圖11光譜儀的光源有單色光源和復(fù)合光源。復(fù)合光源通過邁克

爾遜干涉儀時(shí)，每一種單色光都發(fā)生干涉，產(chǎn)生干涉光，光源的干涉圖就是這無數(shù)個(gè)無限窄的單色干涉光組成的。2、機(jī)械設(shè)計(jì)部分光路采用的是邁克爾遜干涉裝置，其對(duì)動(dòng)鏡的移動(dòng)精度要求較高，要實(shí)現(xiàn)較高的干涉條紋精度，首先要確保動(dòng)鏡的移動(dòng)精度及移動(dòng)的直線度。五、實(shí)驗(yàn)步驟1、打開電源圖24光源的電源打開，可以看到紅色鎢燈的指示燈點(diǎn)亮，表示鎢燈已經(jīng)打開；選擇合適的光闌，一般選擇8檔位置，然后再將光源鏡的旋鈕旋到鎢燈位置如圖表24所示，若用其它的外接光源則將光源鏡的位置旋到其它光源上，且將外接光源的入口處的端蓋打開將光源引入。2、進(jìn)入軟件以鎢燈為例，將光源位置調(diào)整好后，進(jìn)入軟件界面。3、新建實(shí)驗(yàn)進(jìn)入軟件界面點(diǎn)擊新建實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)擊參數(shù)設(shè)置。4、開始采集鎢燈設(shè)置時(shí)間分一分鐘后點(diǎn)擊確定，然后回到新建界面，然后點(diǎn)擊界面上的采集數(shù)據(jù)按鈕，出現(xiàn)復(fù)位界面，復(fù)位完成5、傅里葉變換點(diǎn)擊工具欄的傅里葉變換按鈕，根據(jù)用戶的需求加載窗口并且可以根據(jù)需要變換傅里葉變換的范圍。6、得到光譜圖六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄2wj阿貝折射儀一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 熟練使用2wj阿貝折射儀；2、 了解2wj阿貝折射儀的工作原理；二、 實(shí)驗(yàn)儀器2wj阿貝折射儀，無水乙醇，蒸餾水，丙三醇，丙烯酸甲酯三、 儀器工作原理折射儀的基本原理即為折射定律，測定折射率是基于測定臨界角的原理。圖二中當(dāng)不同的角度光線射入另一種物質(zhì)表面時(shí)，用一望遠(yuǎn)鏡對(duì)出射光線觀察，可以看到望遠(yuǎn)鏡視場被分為兩部分，二者之間有明顯分界線。如圖三所示，明暗分界線為臨界角的位置。圖三（透明固體或液體）其折射率為n2,由折射定律得:

ni*sin90。=n2*sinan2*sin卩=sini^=a+pa=q—卩代入(1)式得：n1=n2sin(q—p)=n2(sinqcosp—cospsinp)由(2)式得：n2sin2p=sin2i2n2(1—cos2p)=sin2i2n2—n2cos2p=sin2i22cosp=J(n2-sin2i)/n2代入(3)式得：5=sinqjn5=sinqjn2-sin2i—cosqsini棱鏡之折射率"與折射n2均已知，當(dāng)測得臨界角i時(shí),即可換算到被測物體之折射率n0。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、準(zhǔn)備工作(1)、在開始測定前，必須先用標(biāo)準(zhǔn)試樣校對(duì)讀數(shù)。對(duì)折射棱鏡的拋光面加1~2滴溴萘，再貼上標(biāo)準(zhǔn)試樣的拋光面，當(dāng)讀數(shù)視場指示于標(biāo)準(zhǔn)試樣上之值時(shí)，觀察望遠(yuǎn)鏡內(nèi)明暗分界線是否在十字線中間，使分界線象位移至十字線中心，通過反復(fù)地觀察與校正，使示值的起始誤差降至最小。(2)、每次測定工作之前及進(jìn)行示值校準(zhǔn)時(shí)必須將進(jìn)光棱鏡的毛面，折射棱鏡的拋光面及標(biāo)準(zhǔn)試樣的拋光面，用無水酒精與乙醚的混合液和脫脂棉花輕擦干