这就是用定焦距平行光管法测定

《这就是用定焦距平行光管法测定》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、应用光学实验实验一透镜焦距、截距的测量一、实验目的焦距是光学透镜及光学系统的最基本的特性参数之一。其实际焦距值与理论计算值存在一定的偏差。为了控制其精度，就必须对另件或系统进行具有一定精度的测量。本实验就是使同学们掌握用定焦距平行光管法测量光学系统焦距、截距的方法。二、实验原理1、焦距的测量平行光管物镜补测物镜图1－1测正透镜焦距的原理图图1－1是测量原理图。其中0是平行光管的物镜，L是被测透镜，yo是位于平行光管物镜焦平面上的一对刻线的间隔距离。yo经过平行光管物镜后成象在无限远处，再经过被测透镜L后，在它的焦平面上得到yo的象y′。

2、这种方法的原理就是通过测量象y′的大小，然后计算出被测透镜的焦距。从图1－1中可看出有下面两个关系式：y y¢o=tg w；=tg w¢2 f ¢2 f ¢oyy¢o用作图成象的方法很容易得出：w＝w¢，因此可以得到＝即：2 f ¢2 f ¢oy ¢f¢=f ¢（1－1）oy o这就是用定焦距平行光管法测定焦距所用的公式。其中f¢是平光管物镜的焦距，是已o知的。利用公式（1－1）计算出被测透镜的焦距f¢。利用本公式及方法，可以测量正负透镜、望远物镜、照相物镜、放映物镜，各种目镜的焦距。应当注意要正确选择测量显微镜的物镜，使之与被测光学系

3、统相匹配。如测负焦距系统时要选择长工作距的显微物镜。这是因显微物镜的倍率不同。故（1－1）式变化如下：y ¢f¢=f （1－2）oy bo式中：b——测量显微物镜放大倍数2、截距的测量截距是被测物镜后表面到该物镜所成象面间的距离。在测焦距的同时，利用光具座导轨上长刻度尺测出被测物镜的截距。图1－2截距测量示意图在测焦距时，测量显微镜是调焦在被测物镜象面y′上的，这时显微镜处在光具座长刻尺某一位置上。然后慢慢地移动显微镜，对被测物镜后表面成像，显微镜又处在光具座另一位置上，二者之差，即为显微镜移动的距离S¢F ,也是被测物镜的后截距S¢F

4、 ，测试如图1－2所示。三、实验内容与要求测量单个或组合透镜的焦距、前截距及后截距，每个参数测量三遍取平均值计算焦距和截距，画出测量原理图。1、将透镜夹持稳妥。2、选好显微镜的放大倍率。3、选三组刻线分别进行测量，也可一组刻线测量三次。四、思考题1、不同波长的光源对所测焦距有何影响？2、请划出所测物镜的物方；焦点、焦平、主点、主面、象方；焦点、焦面、主点、主面来？实验二最小偏向角法测量玻璃折射率一、实验目的1.掌握最小偏向角法测量玻璃折射率的基本原理与测量方法2.了解分光计的主要用途，学会分光计的调整与使用二、实验原理所谓偏向角，就是光

5、线经棱镜两折射面后，出射光线与入射光线的夹角，用d表示，如图2—1所示。由图可以看出：d=(I-I¢)+(I¢-I)=I+I¢-(I¢+I)11221212棱镜折射角a为：a=I¢+I12所以：d=I+I¢-a(2-1)12图2-1从(2-1)式可以看出，偏向角d是随光线入射角I变化的。当I=I¢时，则偏向角d为极112小值，称之为最小偏向角，用d表示。表明当入射光线和出射光线对称于折射棱镜时，偏m向角最小。在给定棱镜折射角a和光线单色波长条件下，不同材料制成的棱镜，具有不同的最小偏向角。当棱镜处于最小偏向角位置时有：I=I¢；I¢=I

6、1212则a=I¢+I=2I¢121a即I¢=（2-2）12由（2-1）式改写成：d=I+I¢-am 12d+am 所以I=（2-3）12根据折射定律：sinI=n ×sin I¢11将（2-2）式和（2-3）式代入上式得：dm +aasin=n×sin22d+am sin2所以n=（2-4）asin2最小偏向角法测量玻璃折射率的就是利用此关系式。在实验中我们是通过连续改变光线的入射角，从而测出棱镜最小偏向角d的角度值，m由（2-4）式计算出折射率n。三、实验内容与要求1、测量等边三棱镜对钠光的折射率，并用技术术语标注。a=60°2、根

7、据折射率查光学材料手册，确定其光学玻璃牌号。提示：要用实验现象判断最小偏向角的位置四、思考题1、上述实验中，如棱镜折射角a未知，用分光计如何测量？请画出测量示意简图，并说明由仪器读出的角度值与折射角的关系。实验三望远系统参数的测量一、实验目的1、掌握望远系统的入瞳、出瞳及出瞳距的测量方法。2、掌握望远系统放大率的测量方法二、实验原理1、入瞳D的测量：对于简单望远镜来说，孔经光阑和入射光瞳就是物镜镜框，其直径D可用量规或卡尺直接测出，也可采用测量显微镜如图3-1那样来进行测量，测量时注意要对镜框直径的两端逐个调焦。图3-12、出瞳D´的测

8、量：当一束平行光作为无穷远光源照亮望远物镜外框时，其望远镜目镜后所成的像，即为出瞳Dˊ可用测量显微镜或倍率计测出D´的大小，测量原理如图3-2所示。图3-23、出瞳距P´的测量：出瞳距P´是出瞳到望远镜目镜