北京师范大学珠海分校教学大纲编写规范-兰州大学物理学院[001]

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1、光学实验课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；课程名称：普通物理光学实验所属专业：物理学、原子核物理等课程性质：必修学分：4（二）课程简介、目标与任务；光学实验是普通物理实验的最后一个阶段。经过前面两个学期的实验训练（力热实验、电磁学实验），对物理实验的基本原理、方法和手段有了初步的了解以后，本课程期对光学的主要原理、现象、应用以及基本的光学实验思想、方法和仪器等有一定程度的了解，并在此基础上，综合引申提高，为进一步的理论学习、实验训练和科学研究打下坚实的基础。（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔

2、接；原则上选修该实验课程的同学应已经按要求修完物理专业《光学》课程以及《普通物理力学实验》、《普通物理电磁学实验》并取得相应学分。对实验的数据处理，一般的实验方法、原理及仪器有相当程度的掌握。（四）教材与主要参考书。教材：李健等，基础物理实验，兰州：兰州大学出版社，2012.主要参考书：杨葭荪译，光学原理，北京：科学出版社，1978.钟锡华，现代光学基础，北京：北京大学出版社，2003.吕斯骅，段家忯，基础物理实验，北京：北京大学出版社，2002.朱鹤年，新概念物理测量引论，北京：高等教育出版社，2007.二、课程内容与安排（一）教学方法与学时分配实验

3、课程，讲授与实验操作相接结合，根据学时要求安排若干必修实验题目和选修题目。必修每个实验4学时，选修实验学时视具体内容而定，一般不低于每个实验4学时。（二）内容及基本要求绪论课：光学实验基础知识实验一：薄透镜主焦距的测定14【实验目的】：1、掌握薄透镜焦距测定的基本原理和方法，学会在光具座上的各光学元件的共轴调节；2、掌握透镜的成像性质；3、了解视差在光学实验中的应用。【仪器用具】：光学导轨、光具座、白光光源（含滤光片及毛玻璃）、光屏、平面镜、被测透镜等。【教学要求】：透镜成像规律，自准原理，共轴调节，判断误差、系统误差及其消除；像缺，伪像，视差法及其应

4、用。【实验内容】：1、两次成像法调节光具座上各光学元件共轴；2、自准法、位移法测量正透镜的焦距；3、视差法、组合法测量负透镜的焦距；4、成像规律研究。实验二：分光计的调节与使用【实验目的】：1、了解分光计的结构和各部件的使用；2、掌握分光计的调节要求和调节方法；3、学会用分光计测量角度。【仪器用具】：分光计（含平面镜）、钠光灯、三棱镜等。【教学要求】：光谱仪器的基本结构、分光计的基本组成，分光计的调节要求及其调节原理，视度、聚焦、自准、共轴、视差法等光学实验基本调节方法在分光计调节中的应用，渐近法、降维调节，角度测量方法，投影误差、偏心差及其消除方法。

5、【实验内容】：1、用渐近法调节分光计；2、自准法测量三棱镜的顶角；3、反射法测量三棱镜的顶角。实验三：用分光计测量物质的折射率【实验目的】：1、学会用最小偏向角法和折射极限法测量物质的折射率；2、进一步熟练分光计的调节和使用。【仪器用具】：分光计（含平面镜）、钠光灯、三棱镜、毛玻璃、滴瓶等。【教学要求】：最小偏向角法，折射极限法，常用折射计的结构及原理。【实验内容】：1、用最小偏向角法测量三棱镜折射率；2、用折射极限法测量三棱镜的折射率；3、用折射极限法测量蒸馏水的折射率。实验四：牛顿环14【实验目的】：1、掌握用牛顿环测定透镜曲率半径的方法；2、通过

6、实验加深对等厚干涉原理的理解；【仪器用具】：读数显微镜、钠光灯、牛顿环仪、计算机自动采集系统。【教学要求】：等厚干涉、牛顿环及其特点、光学检测、半波损、逐差法、读数显微镜的使用、回程差、实验中各种误差来源及消除（减小）方法。【实验内容】：1、通过测量牛顿环直径计算透镜曲率半径；2、透镜凸面偏离球面的检测。实验五：迈克尔逊干涉仪（一）【实验目的】：1、了解迈克尔逊干涉仪的结构并掌握其调节方法；2、观察非定域干涉条纹，测定He-Ne激光波长；3、观察等倾干涉条纹；4、观察Na光条纹可见度变化规律，测量Na光D双线波长差。【仪器用具】：迈克尔逊干涉仪、光学导

7、轨及光具座、短焦距透镜、毛玻璃屏、升降台、钠光灯等。【教学要求】：迈克尔逊干涉仪结构及基本调节方法，等倾干涉，波长及光谱精细结构测量方法。【实验内容】：1、调出并观察非定域干涉条纹；2、测定He-Ne激光波长；3、调出等倾干涉条纹观察条纹随光程差的变化规律；4、测量Na光双线波长差。实验六：迈克尔逊干涉仪（二）【实验目的】：1、观察等厚干涉条纹、白光干涉条纹；2、学会利用M-干涉仪测定透明物体厚度和气体折射率；3、加深对相干长度和相干时间概念的理解。【仪器用具】：迈克尔逊干涉仪、光学导轨及光具座、短焦距透镜、毛玻璃屏、升降台、白炽灯、钠光灯、盖玻片、气

8、室等。【教学要求】：等厚干涉，定域面，白光干涉，精确测长、气体折射率测量的一般方法，相干长度及