光学基础实验

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1、实验四光学实验实验冃的：光学是中学物理教学较为直观的内容之一.增加这部分演示实验内容，特别是课题实验演示或课堂实验演示，对中学生建立从实验中分析、总结结论，并得出规律的物理准确思维非常必要.下面综合几何光学、波动光学、光学应用三方面推荐演示实验.仪器、用具及原理：详见各实验.一、光学实验演示（一）、实验目的：1.掌握GY-II激光光学演示仪构造和原理并利用其演示一组光学实验；2.掌握光学实验原理和关键，指导屮学生做好光学实验.（二）、实验仪器GY-II激光光学演示仪、硅光电池、检流计.（三）、实验内容1.光的独立传播定律［用具］

2、:本机［原理］:一条光线的传播不因另一条光线的存在与否而受影响.［步骤］:如图4-1,调整分束器，使两条光线相交于一点.在交点之前，用不透光纸片挡住任意一条光线，观察到另一条光线的传播不因第一条光线的存在与否而受影响.2.光的直线传播定律［用具］:本机、平面镜［原理］:光在同一种均匀媒质中沿直线传播.［步骤］:开启激光器•调整分朿器，如图4-2只用1#分光镜.把平面镜插入度盘中，成水平.观察光在1.光的反射定律［用具］:本机、平而镜［原理］:光的反射定律［步骤］:（如图4-3）（1）将平面镜转轴插入度盘孔，并垂直0—0线.（2）

3、调整分束器，只用一条光线，并使它沿度盘半径方向入射.转动度盘，使入射光线以不同的入射角射向平而镜，读出反射角•分析对应的入射角和反射角Z间的关系.2.平面镜对会聚光线成实像［用具］:本机、平面镜［原理］:光的反射定律［步骤］:（如图4-4）（1）调整分束器，产生会聚光线，其交点为S.（2）将镜插入度盘孔，会聚光反射，得S点（屏）和像S'（可看到）.3.平面镜对发散光线成虚像［用具］:本机、平面镜［原理］:光的反射定律（3）［步骤］:调整分束器，如图4-5,产生发散光线，投射在平面镜上，反射后可得虚交点V,实4.平血镜转角和出射光

4、线转角关系的测量［用具］:本机、平面镜［原理］:光的反射定律［步骤］:（如图4-6）（1）调整分朿器，只用一条光线，使它沿度盘半径方向射到平面镜上•记录反射角的值外.（2）转动度盘，从指标线上读出度盘转角再读出这吋的反射角％,求I15Q和

5、2（〃厂〃2）

6、之间的关系.1.光在两种介质面上的定向反射［用具］:本机、平面镜［原理］:平行光朿在两种介质面上产生定向反射.［步骤］:将平面镜插入度盘中.调整分束器，如图4-7,得平行光线，投射在2#平面镜上.光束产生定向反射.&双平面镜成象特性测定［用具］:本机、双平面镜［原理］:光的反射

7、定律［步骤］:将双平面镜插入度盘中.如图4-8,调节分束器，使光投射在双平面镜上，当度盘转动吋，11!射光保持不动.测出入射光与二次反射光夹角0和双平面镜间夹角Q的关系.9.透镜扩束［用具］:本机、正透镜（或负透镜）［原理］:透镜有扩朿作用.［步骤］:（如图4-9）（1）把装有正透镜（或负透镜）的支架放在演示仪平台上，靠近演示屏.（2）开启激光器，调整1#分光镜，使激光束垂直地投射在正透镜上，获得锥形（或发散）光束.（这时不用柱面透镜扩束）.图4-1110.柱面透镜扩朿［用具］:主机［原理］:光在不同介质中发生折射［步骤］:开启

8、激光器.如图4-10,把柱面透镜放入光路屮，获得扇形光束.11.分束器分光［用具］:主机［原理］:分束器可将光线分束，在演示屏上得到不同的位置和光线轨迹.［步骤］:开启激光器•如图4-11,调节分束器分光镜，得平行光线、会聚光线、发散光线或任意方向光线.10.光栅分束［用具］:本机、1#衍射片.［原理］:光的衍射原理.［步骤］:如图4-13,移去柱血透镜，开启激光器.调整分束器，仅用1#分光镜•1#衍射片插入夹持架并作适当调整，可得定向分光.11.光的漫反射［用具］:本机、漫反射镜［原理］:漫反射光线方向四面八方［步骤］:如图4

9、-13,将漫反射镜插入度盘中.调整分束器使产生一束平行光线，投射在漫反射镜上，观察反射光线的方向.12.光的反射现象的应用［用具］:直角棱镜、本机［原理］:光的反射定律［步骤］:（如图4-14）（1）使直角棱镜的一个直角边垂直水平线，用两条光线，使光偏折90.（2）使直角棱镜的斜边垂直水平线，用一条光线，偏转180'.13.潜望镜原理的演示［用具］:潜望镜、本机［原理］:光的反射定律［步骤］:如图（4-⑸（1）用二条光线照射竖直放置的潜望镜，即显示出潜望镜光路.（2）还对用两个直角棱镜，使其直角边平行且相对，斜边平行.也可显示出

10、潜望镜光路10.凹面镜的汇聚作用、焦点和焦距的测定［用具］:凹面镜、本机［原理］:光的反射定律［步骤］:（如图4-16）,凹面镜对称地置于0—0线上.调整分束器使产生一束与主光轴平行的平行光线,经凹面镜反射后会聚于焦点F,测出其焦距，验证凹面镜半径和焦距的关系.