2013光学设计实验

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1、实验注意事项：1、携带必要文具、计算器、文字材料2、根据清单核对仪器，请勿擅自动用其它工作台上物品3、实验过程中如有仪器损坏，及时报告4、得到实验结果，经检查签字后整理仪器5、注意保持室内整洁、安静。实验仪器、桌椅放置整齐，经同意方可离开实验室6、光学表面不能用手触摸、轻拿轻放7、激光光源不可正对眼睛实验要求：1、根据所选课题，查阅参考资料，充分理解实验的理论依据和条件2、了解实验室提供的仪器元件工作原理、性能特点、操作规程，确定实验方案，画出光路图3、选择参数适当的仪器元件，进行理论计算4、计划操作过程步骤，考虑操作过程中可能出现的情况及解决办法、注意事项，思考如何提高测量精度5、实测实验进

2、一步熟悉仪器元件构造、工作条件（水平、铅直、工作电压、光照等）、性能特点、操作规程，选择合理的操作程序，观察、分析、记录实验现象，测量记录数据（注意单位、估读）6、尽快粗算数据，及时发现问题，必要时进行补测7、合理处理数据，综合分析现象和数据结果8、写出完整的实验报告包括：实验目标、原理方案（简要文字叙述、公式、光路图）、实验仪器（参数）、内容步骤（调节仪器到待测状态的过程、现象记录、出现的问题及解决）、数据列表、数据处理、实验结果、结果分析、实验总结（收获、体会、意见、建议）、列出参考资料目录（名称、作者、来源）实验室提供的主要器材：溴钨灯（白光）+电源、钠光灯（单色光）+电源+灯架、180

3、mm氦氖激光器+电源+灯架通用底座SZ-05（5）、升降调节座SZ-03、二维平移底座SZ-02（2）透镜架SZ-08（2）、二维透镜架SZ-07（2）、双棱镜架SZ-41带支座标尺SZ-33、微尺分划板（1/5、1/10）、毫米尺（30mm）白屏、干版架SZ-18、45度玻璃架SZ-45、测微目镜+架可调狭缝SZ-27、可旋转狭缝SZ-40、延伸架SZ-09双缝、双棱镜、双镜、劳埃德镜SZ-32透镜（12）焦距mm：4.5、6.2、15；45、50、70、150、190；225、300；34、105光学平台：长1500mm，边宽25mm一、望远镜与显微镜组装望远镜和显微镜是常用的助视光学仪器

4、。望远镜主要用来帮助人们观察远处的目标，显微镜则主要用来帮助人们观察近处的微小物体。它们在天文学、电子学、生物学和医学等领域中都起着重要作用。为适应不同用途和性能的要求，望远镜和显微镜的种类很多，构造也各有差异，但它们的基本光学系统都是由一个物镜和一个目镜组成。实验目标：1、根据所给仪器组装望远镜、显微镜1、熟悉它们的构造及其放大原理。掌握其调节使用2、设计光路，分别测量放大率3、将测量放大率与理论计算放大率进行比较，分析误差来源。4、了解科学研究的基本过程实验思考问题：（查阅几何光学、工程光学等相关资料）1、如何将各元件调成等高同光轴？2、显微镜放大倍数与哪些因素有关？其镜筒距离改变，放大率

5、如何变化？3、哪些因素限制了显微镜的放大倍数？4、组装显微镜如何选择物镜和目镜？5、组装望远镜如何选择物镜和目镜？6、如何测定望远镜、显微镜放大率？如何消除视差？7、从结构、用途、视角放大率及调焦方法几方面比较望远镜和显微镜异同。二、光的干涉应用光的干涉现象是光的波动性的一种体现。牛顿环和劈尖干涉都是由分振幅法产生的干涉，杨氏双缝、双棱镜、双镜和劳埃德镜干涉都是都是由分波阵面法产生的干涉。干涉方法可以用毫米级的测量得到纳米级的精度。实验目标：1、利用分波阵面法产生的干涉测量钠光灯波长2、熟悉测量原理。掌握仪器调节使用方法3、设计光路，进行测量实验4、将测量结果与理论值进行比较，分析误差来源。5

6、、了解科学研究的基本过程实验思考问题：（查阅物理光学、工程光学等相关资料）1、如何将各元件调成等高同光轴？2、如何提高测量条纹间距的精度？3、如何判断、消除测微目镜视差？如何确定测微目镜物面位置？4、双棱镜干涉中，如何判断棱脊是否平行于狭缝？如果看不到条纹，但有一明亮黄光区域，分析原因5、如何测定双狭缝光源间距？6、光的干涉应符合什么条件？7、干涉条纹的宽度、数目由哪些因素决定？例：自组投影仪实验原理：投影光学仪器（幻灯机、投影仪、放大机、放映机）的用途是将待投影物体（透明片上的字或图形）经光源照明后成像在屏幕上以供观看。因此，除要求物像相似、成像清晰外，还要求像足够亮、照度均匀。系统一般由两

7、部分组成：照明系统；成像的投影系统。光源：屏幕上像的照度与光源亮度有关。一般选用亮度大的碘钨灯、溴钨灯、特殊构造白炽灯。聚光镜：照明底片，透镜投影物镜：放大物体透镜焦距选择：决定因素1、投影距离，L2到H的距离，即L2的像距p32、投影仪尺寸D，L1物像距之和，即D=p1+p23、屏幕上像的放大率M=p3/p2由高斯成像公式：1/p3+1/p2=1/f2，M=p3/p2可得f2=p3/（M+1）再