光学基础实验实验报告.doc

《光学基础实验实验报告.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基础光学实验一、实验仪器从基础光学轨道系统，红光激光器及光圈支架，光传感器与转动传感器，科学工作室500或750接口，datastudio软件系统二、实验简介利用传感器扫描激光衍射斑点，可标度各个衍射单缝之间光强与距离变化的具体规律。同样可采集干涉双缝或多缝的光强分布规律。与理论值相对比，并比较干涉和衍射模式的异同。理论基础衍射：当光通过单缝后发生衍射，光强极小（暗点）的衍射图案由下式给出asinθ=m’λ（m’=1,2,3,….）（1）其中a是狭缝宽度，θ为衍射角度，λ是光的波长。下图所以为激光实际衍射图

2、案，光强与位置关系可由计算机采集得到。衍射θ角是指从单缝中心到第一级小，则数。m’为衍射分布级双缝干涉：当光通过两个狭缝发生干涉，从中央最大值（亮点）到单侧某极大的角度由下式给出：dsinθ=mλ（m=1,2,3,….）（2）其中d是狭缝间距，θ为从中心到第m级最大的夹角，λ是光的波长，m为级数（0为中心最高，1为第一级的最大，2为第二级的最大…从中心向外计数）。如下图所示，为双缝干涉的各级光强包络与狭缝的具体关系。三、实验预备1.将单缝盘安装到光圈支架上，单缝盘可在光圈支架上旋转，将光圈支架的螺丝拧紧，使

3、单缝盘在使用过程中不能转动。要选择所需的狭缝，秩序旋转光栅片中所需的狭缝到单缝盘中心即可。2、将采集数据的光传感器与转动传感器安装在光学轨道的另一侧，并调整方向。3、将激光器只对准狭缝，主义光栅盘侧靠近激光器大约几厘米的距离，打开激光器（切勿直视激光）。调整光栅盘与激光器。4、自左向右和向上向下的调节激光束的位置，直至光束的中心通过狭缝，一旦这个位置确定，请勿在实验过程中调整激光束。5、初始光传感器增益开关为×10，根据光强适时调整。并根据右图正确讲转动传感器及光传感器接入科学工作室500.6、打开data

4、studio软件，并设置文件名。四、实验内容a、单缝衍射1、旋转单缝光栅，使激光光束通过设置为0.16毫米的单缝。2、采集数据前，将光传感器移动衍射光斑的一侧，使传感器采集狭缝到需要扫描的起点。3、在计算机上启动传感器，然后慢慢允许推动旋转运动传感器扫描衍射斑点，完成扫描后点击停止传感器。若果光强过低或者过高，改变光传感器（1×，10×，100×）。4、使用式（1）确定狭缝宽度：(a)测量中央主级大到每一侧上的第一个极小值之间的距离s。(b)激光波长使用激光器上的参数。(c)测量单缝光栅到光传感器的前部之间

5、的距离l。(d)利用以上数据计算至少两个不同的最小值和平均的答案。分析计算结果与标准缝宽之间的误差以及主要来源。b、双峰衍射1、将单缝光栅转为多缝光栅。选择狭缝间距为0.25mm(d)和狭缝官渡0.04mm(a)的多缝。2、采集数据前，将光传感器移动衍射光板的一侧，是传感器采集狭缝到需要扫描的起点。3、在计算机上启动传感器，然后慢慢允许推动旋转运动传感器扫描衍射斑点。完成扫描后点击停止传感器。如光强过低或者过高，改变光传感器（1×，10×，100×）。4、利用datastudio软件来测量主极大到一侧第一、

6、二、三次极大的距离，并测量整个包络宽度。5、测量最大的中心之间的距离和第二次和第三次的最大侧。测量距离从中央最高最低衍射（干扰）模式。6、使用式（2）确定缝间距：(a)测量中央主级大到每一侧上的第n个极大值之间的距离hn（n=1,2,3）。(b)测量单缝光栅到光传感器的前部之间的距离l。(c)确定”d”值，使用第一，第二和第三的最大值，求”d”平均值。分析实验值与标准缝间距的误差。7、确定狭缝宽度，使用式（1）根据主级包络到第一级包络的距离，计算双缝缝宽，并与标准值对比。8、选择两组其他双缝，重复上述步骤。

7、五、实验数据与处理单缝衍射：sl=0.0042m；sr=0.0040m；l=101.50cm;仅当λ=650nm;由式（1）算得ar=1.649×10m；al=1.572×10m；a=1.611×10m计算误差δr=(1.649-1.600)/1.600=3.06%δl=(1.600-1.572)/1.600=1.75%-4-4-4δ=(1.611-1.600)/1.600=0.69%实验误差主要来源于：图像的取值读数的误差，移动传感器速度的不稳定的影响，以及系统篇二：光学基础实验报告光学基础实验报告实验1

8、：自组望远镜和显微镜一、实验目的1.了解透镜成像规律，掌握望远镜系统的成像原理。2.根据几何光学原理、透镜成像规律和试验参数要求，设计望远镜的光路，提出光学元件的选用方案，并通过光路调整，达到望远镜的实验要求，从而掌握望远镜技术。二、实验原理1.望远镜的结构和成像原理望远镜由物镜l1和目镜l2组成。目镜将无穷远物体发出光会聚于像方焦平面成一倒立实像，实像同时位于目镜的物方焦平面内侧，经过目镜放大实像。通过调节物镜