光学原理实例ppt课件.ppt

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1、光学实验实验一薄透镜焦距的测定实验二分光计的调节与棱镜顶角的测定实验三用牛顿环干涉仪测平凸透镜的曲率半径实验四用透射光栅测光栅常量与光波波长实验五迈克尔逊干涉仪的调节和使用实验六偏振现象的观察与研究薄透镜焦距的测定实验仪器实验原理实验内容数据处理要求思考题实验目的实验注意事项数据记录表格实验目的1、学会调节光学系统使之共轴，并了解视差原理的实际应用；2、掌握薄透镜焦距的常用测定方法。实验仪器光具座会聚透镜（两块）发散透镜物屏白屏平面反射镜光源光具座的实验装置图实验原理如图1-1所示，设透镜的像方焦距为f/,物距为P，对应的像距为P/，则透镜成像的高斯公式为（1-2）故（1-1）1、测量物距与

2、像距求焦距光路如图1-1所示，通过测定物距和像距，利用（1-2）式即可算出焦距f/。2、由透镜两次成像求焦距光路如图1-2所示一、测定会聚透镜焦距的方法3、自准法测焦距光路如图1-3所示二、发散透镜焦距的测定辅助透镜成像求焦距光路如图1-4所示，通过测定物距和像距，利用（1-2）式即可算出焦距f/。实验内容1、共轴调节2、物距像距法测凸透镜焦距3、两次成像法测凸透镜焦距4、自准直法测凸透镜焦距5、辅助透镜法测凹透镜焦距数据记录表格测量量次数物屏位置透镜位置象屏位置pp1231.凸透镜焦距的测定⑴物距象距法测凸透镜的焦距。（单位：cm）次数测量量123物屏位置透镜Ⅰ位置透镜Ⅱ位置象屏位置d⑵两

3、次成象法测凸透镜的焦距。单位：cm从左到右移动透镜从右到左移动透镜1234512345透镜位置(cm)旋转180o后透镜位置(cm)⑶自准直法测凸透镜的焦距。物屏的位置:象屏象屏次数测量量123的位置凹透镜L的位置/的位置Pp2.用辅助透镜测凹透镜焦距数据处理要求自准法要求算出算出焦距的平均值及其标准不确定度；其它方法只要求算出焦距的平均值。注意事项：1、人眼对成像的清晰程度的分辨能力不是很强，因而象屏在一小范围ΔS’移动时，人眼所见的象是同样清晰的，此范围为景深，为了减少由此引入的误差，可由近向远和由远向近移动白屏去探测象的位置，并取二位置的平均值为象的位置。2、自准法中，平面镜与透镜的间

4、距大小，从理论上讲不影响实验结果，但为了减少光能的损失，保证像的亮度和清晰程度，间距的取值不宜太大，最好紧贴在一起。3、两次成像法中，间距L不要取得太大，否则将使一个象缩得很小，以致难以确定凸透镜在哪一个位置上时成象最清晰。4、辅助透镜法测凹透镜焦距前，光学元件还需进行同轴等高的调节。5、辅助透镜法测凹透镜焦距时，要用辅助透镜L的等大或略小的实像P’作为凹透镜的虚物。思考题测量像距时要根据像的清晰度来确定像的位置，应该选择成像较大的位置，还是选择成像较小的位置？分光计的调节及棱镜顶角的测定实验目的实验仪器实验原理实验内容分光计的调节数据处理要求注意事项思考题数据记录表格实验目的：1.了解分光

5、计的结构，掌握分光计的调节方法。2.掌握测量棱镜顶角的方法。实验仪器：分光计三棱镜平面镜钠光灯分光计结构图分光计的结构狭缝装置；2.狭缝装置锁紧螺丝；3.准直管；4.制动架;5.载物台；6.载物台水平调节螺丝；7.载物台锁紧螺丝;8.望远镜;9.望远镜锁紧螺丝;10.阿贝式自准直目镜;11.目镜视度调节手轮;12.望远镜光轴倾斜度调节螺丝；13.望远镜光轴水平调节螺丝；14.支臂;15.望远镜微调螺丝;16.望远镜微调螺丝;17.转盘与度盘止动螺钉;18.制动(一);19.底座；20.转座;21.度盘;22.游标;23.立柱;25.游标盘止动螺钉;26.准直管光轴水平调节螺丝；27.准直管光

6、轴倾斜度调节螺丝；28.狭缝宽度调节手轮;实验原理：1.自准直法测棱镜顶角测三棱镜顶角如图所示。若测得AB、AC两面的法线之间的夹角θ，则因顶角A与θ互补，由就可求得顶角A。如图所示，由准直管射出的平行光束被棱镜的两个折射面分成两部分，固定分光计上的其余可动部分，转动望远镜至T1位置，观察由棱镜的一折射面所反射的狭缝像，使之与竖直叉丝重合；将望远镜再转至T2位置，观察由棱镜另一折射面所反射的狭缝像，再使之与竖直叉丝重合，望远镜的两位置所对应的游标读数之差θ，为棱镜角A的两倍。2、棱脊分束法实验内容1.调节分光计2.用自准法测棱镜顶角3.棱脊分束法测棱镜顶角分光计的调节要求:望远镜能观察平行光

7、.2.望远镜光轴垂直于仪器转轴.3.准直管产生平行光且光轴与望远镜光轴重合.方法:a.调节目镜调焦手轮看清测量用叉丝；如图所示。b.调节载物台三螺钉的螺距相等(如:都是3个或4个螺距)c.将望远镜垂直对准平面镜（或三棱镜）的一个反射面，在前后微调目镜镜筒，使小十字叉丝反射像清楚。如图所示。1.应用自准直原理调望远镜适合平行光。调节好的视场如下图所示2.用逐次逼近法调望远镜光轴与中心转轴垂直调节望远镜倾斜度调节