光电信息技术实验报告.doc

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1、光电信息技术实验姓名：XXX班级：XXX学号：XXX指导老师：XXXX实验一阿贝原则实验一、实验目的1.熟悉阿贝原则在光学测长仪中的应用。二、基本原理1.阿贝比较原则万能工具显微镜结构及实物图所示。万能工具显微镜的标准件轴线与被测件轴线不在一条直线上，而处于平行状况。产生的阿贝误差如下：一阶误差，即阿贝误差2．结论1）只有当导轨存在不直度误差，且标准件与被测件轴线不重合才产生阿贝误差（一阶误差）。2）阿贝误差按垂直面、水平面分别计算。3）在违反阿贝原则时，测量长度为的工件所引起的阿贝误差是总阿贝误差的。4）为了避免产生阿贝误差，在测量长度时，标准件轴线应安置在被测件轴线的延长线上（阿贝原则）

2、。5）满足阿贝原则的系统，结构庞大。3.阿贝测长仪阿贝测长仪中，标准件轴线与被测件轴线为串联形式，无阿贝误差，为二阶误差，计算形式如下：一、实验内容1.万能工具显微镜进行测长实验1）仪器：万能工具显微镜，精度：1微米。用1元的硬币，分别测它们的直径，用数字式计量光栅读数及传统的目视法读数法。每个对象测10次，求算数平均值和均方根值。2）实验步骤：瞄准被测物体一端，在读数装置上读一数；瞄准被测物体另一端，在读数装置上再度一数（精度1微米）；两次读数之差即为物体长度。二、实验数据次数12345678910左侧/mm-12.665-12.665-12.665-12.666-12.666-12.66

3、4-12.665-12.666-12.653-12.662右侧/mm8.6918.6998.7018.6998.7008.6998.6998.7008.6848.689直径/mm20.35620.36420.36620.36520.36620.36320.36420.36620.33720.351一、数据处理计算平均直径：计算均方根值：二、实验小结通过这次实验，理解了阿贝原理以及产生阿贝误差的原因，初步使用万能工具显微镜，对阿贝原理和阿贝误差产生原因有了较为深刻的理解，同时熟悉了阿贝原则在光学测长仪中的应用。实验二激光平面干涉仪实验一、基本原理仪器：PG15-J4型激光平面干涉仪1台内容：玻

4、璃材料的平面度测量精度：100nm激光平面仪原理图仪器结构平面干涉仪基于双光束等厚干涉原理进行精密观测。如图3.1所示，图中s是扩展光源，位于准直透镜L1的前焦面上，发出的光束经透镜L1准直后射向玻璃片M，再从玻璃片反射垂直投射到楔形平板G上。入射光束在楔形平板下表面的反射光透过平板上表面和玻璃片反射向L2.按照确定定域面的作图法，可知定域面在楔形平板内部的BB’的位置。如果平板不是太厚，且平板两表面的楔角不是太大时，定域面非常接近平板下表面，这样如调节显微镜L2对准平板下表面，就可在显微镜像平面E上观察到楔形平板产生的等厚条纹。平面干涉仪结构如图3.2所示。由组合星点G1发出的单色光经棱镜

5、G2后，投向主镜表面折射为平行光后，射向主镜下表面（A面）及被测光学表面，A面和被测光学平面反射回来的光重叠相干后，经棱镜G2反射，进入接收件。星点可由激光管G5、棱镜G6、光源强度调节发散镜G7组成。接收件可以由人眼G10，成像物镜G15和测微目镜G11，或由分光棱镜G12、可动小孔G13和摄像头G14组成的摄像。一、实验内容1.玻璃材料的平面度测量。1）测量局部误差1）测量整个面形误差（用）——光圈数——不足一个光圈数平面度测量2.实验步骤：参考图3.1和3.2，1）移开成像物镜G15和测微目镜G11，旋转调整左右螺旋8，使平板绕水平面的横轴或纵轴微小摆动，出瞳S2绕S1转动直到S2和S

6、1接近重合。2）装上成像物镜G15和测微目镜G11，继续旋转调整左右螺旋8，直到G11视场中干涉条纹清楚。3）测量e和H，计算平面度和粗糙度。一、实验数据起始位置（mm）He对准位置（mm）距离（mm）对准位置（mm）距离（mm）0.7331.2050.4721.7811.048二、数据处理局部误差：面形误差：一、实验小结在这次实验中，我对激光干涉仪的基本结构和操作方法有了了解，由直接观察曲面上的条纹分布，可以粗略地判断不平整度。导致H和e的测量都有很大误差的原因是实验中干涉形成的条纹较粗，影响最终实验精准度。实验四光电直读光谱仪实验一、实验目的1.掌握光栅式光谱仪分光的基本原理。2.熟悉光

7、电直读光谱仪光电系统和机械结构。3.掌握光电直读光谱仪的基本光谱实验。二、基本原理1.平面衍射光栅的分光原理光栅方程式如图5.1所示，当一束平行的复合光入射到光栅上，光栅能将它按波长在空间分解为光谱，这是由于多缝衍射和干涉的结果。光栅产生的光谱，其谱线的位置是由多缝衍射图样中的主极大条件决定的。相邻两刻线对应的光线22’和光线11’的光程差为：（1）相干光束干涉极大值的条件为：（2）入射与出射光在光栅法线同侧