光学实验主要仪器、光路调整与技巧
光学实验主要仪器、光路调整与技巧
实验1光学实验主要仪器、光路调整与技巧引言不论光学系统如何复杂，精密，它们都是由一些通用性很强的光学元器件组成，因此掌握一些常用的光学元器件的结构和性能，特点和使用方法，对安排试验光路系统时正确的选择光学元器件，正确的使用光学元器件有重要的作用实验目的掌握光学专业基本元件的功能；调整光路，主要包括共轴调节、调平行光和针孔滤波。
基本原理(一)、光学实验仪器概述:主要含：激光光源，光学元件，观察屏或信息记录介质1. 激光光源;激光器即Laser(Light Amplification by stimulated emission of radiation)，原意是利用受激辐射实现光的放大．然而实际上的激光器,一般不是放大器,而是振荡器,即利用受激辐射实现光的振荡,或产生相干光。
.960年,梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器.现在被广泛用于各个行业激光的特性:(1)高度的相干性(2)光束按高斯分布激光器的分类:(1)气体激光器——He-Ne激光器,Ar离子激光器(2)液体激光器——染料激光器(3)固体激光器———半导体激光器,红宝石激光器本套实验方案的选择的激光器是气体型He-Ne内腔式激光器,波长为632.8nm的红光，功率2mW。
个别实验中还会用到白光点光源。
2、用于光学实验的元件一般包括：防震平台、分束镜、扩束镜、准直镜、反射镜、成像透镜、傅立叶变换透镜、多自由度微调器、可变光栏、观察屏等部件。
如果是全息实验还需要快门、干版架、自动曝光和显定影定时器、记录干版等。
（本实验方案中，扩束镜采用针孔空间滤波器，准直镜、成像透镜、傅立叶变换透镜均采用双凸透镜）⑴防震平台光学实验需要一个稳定的工作平台。
特别是对于全息图制作实验，由于是参考波和物光波干涉条纹的记录，如果在曝光过程中因为振动导致两光波有变化，就要影响干涉条纹的调制度。
通常要求该光波的振动变化小于十分之一波长。
影响稳定性的因素有震动、空气流和热变化等。
光学仪器的调节与校准方法
光学仪器的调节与校准方法光学仪器是科学研究、工程实践和医疗诊断中不可或缺的工具。
为了保证光学仪器的精确度和稳定性，调节与校准方法至关重要。
本文将介绍几种常用的光学仪器调节与校准方法，并探讨它们的原理和应用。
一、对焦调节对焦是光学仪器调节与校准的第一步。
通过调整物镜与目标之间的距离，使目标清晰地出现在像差轴上。
对焦调节可以通过以下几种方法实现：1. 目视对焦：这是最直观的对焦方法，操作人员通过观察物镜下的像差轴，调整物镜与目标的距离，直到获得清晰的像差轴。
这种方法适用于简单的光学仪器，如显微镜和望远镜。
2. 自动对焦：自动对焦是一种快速且准确的对焦方法。
利用传感器检测成像平面上的对焦品质，通过反馈机制控制物镜与目标的距离，使成像结果最佳化。
自动对焦被广泛应用于高端相机和显微成像系统。
二、像差校正像差是光学系统的常见问题之一，它由光的折射和散射引起，导致成像结果模糊或失真。
为了校正像差，常用的方法有：1. 弥散像差校正：弥散像差是由于光线通过非理想的透镜而引起的。
通过选择合适的透镜材料和曲率半径，以及利用多个透镜的组合，可以降低或消除弥散像差。
这需要经验和精确的计算。
2. 色差校正：色差是不同波长的光线通过透镜或棱镜时产生的像差。
色差校正的方法包括选择特定的光学材料，使用复合透镜和棱镜组合，以及使用颜色校正滤波器。
这些方法可以减少或消除色差，提高成像的色彩保真度。
三、光路校正光路校正是调节光学仪器中光源和成像平面之间光线的传播路径，以确保成像结果的准确性和稳定性。
常见的光路校正方法有：1. 光轴调整：光轴调整是指调整光源、物镜和目镜之间的光轴，使其完全重合。
通过利用调节螺丝或细微移动装置，可以实现光轴的精确调整。
2. 平面校正：平面校正是调整光路中的反射镜或棱镜，使光线垂直于成像平面。
通过精确调整平面的位置和倾斜角度，可以确保光线在成像平面上均匀地聚焦，减少畸变。
四、信号校准光学仪器的信号校准是指调整和校准仪器的接收和处理部分，以提高信号的质量和稳定性。
工程光学(1)_实验讲义
实验一光学实验主要仪器、光路调整与技巧1.引言不论光学系统如何复杂，精密，它们都是由一些通用性很强的光学元器件组成的，因此，掌握一些常用的光学元器件的结构，光学性能、特点和使用方法，对于安排实验光路系统时，正确的选择和使用光学元器件具有重要的作用。
2.实验目的1)掌握光学专业基本元件的功能；2)掌握基本光路调试技术，主要包括共轴调节和调平行光。
3.实验原理光学实验仪器概述:光学实验仪器主要包括：光源，光学元件，接收器等。
常用光源光源是光学实验中不可缺少的组成部分，对于不同的观测目的，常需选用合适的光源，如在干涉测量技术中一般应使用单色光源，而在白光干涉时又需用能谱连续的光源（白炽灯）；在一些实验中，对光源尺寸大小还有点、线、面等方面的要求。
光学实验中常用的光源可分为以下几类：1）热辐射光源热辐射光源是利用电能将钨丝加热，使它在真空或惰性气体中达到发光的光源。
白炽灯属于热辐射光源，它的发光光谱是连续的，分布在红外光、可见光到紫外光范围内，其中红外成分居多，紫外成分很少，光谱成分和光强与钨丝温度有关。
热辐射光源包括以下几种：普通灯泡，汽车灯泡，卤钨灯。
2）热电极弧光放电型光源这类光源的电路基本上与普通荧光灯相同，必须通过镇流器接入220V点源，它是使电流通过气体而发光的光源。
实验中最常用的单色光源主要包括以下两种：纳光灯（主要谱线：、），汞灯（主要谱线：、、、、、、、）3）激光光源v1.0 可编辑可修改激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，缩写： LASER)，是指通过辐射的受激辐射而实现光放大，即受激辐射的光放大。
激光器作为一种新型光源，与普通光源有显著的差别。
它是利用受激辐射的原理和激光腔的滤波效应，使所发光束具有一系列新的特点。
①激光器发出的光束有极强的方向性，即光束的发散角很小；②激光的单色性好，或者说相干性好，其相干长度可以达十米甚至数百米；③激光器的输出功率密度大，即能量高度集中。
光学实验基本光路调整实验报告
课程名称：应用光学
实验项目名称：基本光路调整实验
图3.1 自准直法原理图
平行光束的检测：
如图1.2所示，为了获得宽准直光束，细激光束经过显微镜物镜扩束，随后经过空间滤波器滤波，再经过准直透镜准直，最后遇到一块透明的平行平晶(平行度较好的平板玻璃)，该平行平晶的面法线与光轴有一定夹角，使准直光线经过平行平晶的反射在导轨外用白屏观察到。
由于相干性，平行平晶前后两个表面反射的光会由于半波损失或者在平行平晶中多经过的光程差导致两个光有光程差从而形成干涉条纹。
平行平晶与导轨夹角较小时，干涉条纹近似呈同心圆环；夹角较大时，条纹变成弯曲状或近似的直线状。
平行平晶越厚、光束的发散角（或会聚角）越大，则条纹越密；减小光束发散角(会聚角)，条纹变稀少。
光束接近准直时，条纹几乎消失。
显然，条纹疏密的程度取决于平晶的平行度及光束的准直度。
图3.2 平行平晶法光路图
图5.1 实验现象一图5.2 实验现象二
图5.3 实验现象三图5.4 实验现象四。
深圳大学光学实验主要仪器、光路调整与技巧
通过前后移动白屏的方法先使激光光束与台面平行再将透明物扩束镜双凸透镜依次摆好调节它们的取向和高低左右位置凭眼睛观察再让光斑物镜的几何中心处在一条直线上这样便使透镜镜的主光轴与平台面平行且共轴光斑也最大限度得到利用
深圳大学实验报告
课程名称：
工程光学（1）
实验名称： 实验一 光学实验主要仪器、光路调整与技巧
激光器
扩束镜
准直镜
图 1-2 共轴调节示意图 2）粗调－自准直法。沿光束传播方向，前后轴向移动准直透镜，直到从自准直 反射镜反射回来的自准直像落在针孔表面，并于针孔重合。或者在准直镜后放一观察 屏，如图 1－3 所示，前后移动，观察准直后光斑的变化，若在一个较大范围内光斑 直径几乎无变化，可视为准直成功，完成粗调。在调节中要注意光斑变化和准直镜移 动方向的关系，从而很快达到粗调的效果。
学院：
光电工程学院
专业：
指导教师：
报告人：
学号：
组别：
实验时间：
2015 年
实验报告提交时间：
教务处制
一、 实验目的与要求： 掌握光学专业基本元件的功能；
掌握基本光路调试技术，主要包括共轴调节和调平行光
二、 实验器材：
光学实验仪器主要包括：光源，光学元件，接收器等。
1） 氦氖激光器
8）燕尾式平移台
各个透镜的主光轴重合（即共轴），并使物体位于透镜的主光轴附近。另外，为了最 大限度的利用激光扩束后的面光源，所有透镜的主轴都需要大致通过光斑中心，才能 获得清晰的像。
共轴调节使物、观察屏的中心处在透镜光轴上，并使各光学元件共轴，达到共轴 能保证近轴光线的条件成立。共轴调节一般分为两步骤进行：
1）第一步粗调，即用眼睛观察，使物、观察屏与透镜中心大致在一条直线上。 粗调的方法如下：通过前后移动白屏的方法先使激光光束与台面平行，再将透明物、 扩束镜、双凸透镜依次摆好，调节它们的取向和高低左右位置，凭眼睛观察，再让光 斑、物、镜的几何中心处在一条直线上，这样便使透镜镜的主光轴与平台面平行且共 轴，光斑也最大限度得到利用。
实验一光学实验主要仪器、光路调整与技巧
实验一光学实验主要仪器、光路调整与技巧1.引言不论光学系统如何复杂，精密，它们都是由一些通用性很强的光学元器件组成的，因此，掌握一些常用的光学元器件的结构，光学性能、特点和使用方法，对于安排实验光路系统时，正确的选择和使用光学元器件具有重要的作用。
2.实验目的1)掌握光学专业基本元件的功能；2)掌握基本光路调试技术，主要包括共轴调节和调平行光。
3.实验原理3.1光学实验仪器概述:光学实验仪器主要包括：光源，光学元件，接收器等。
3.1.1常用光源光源是光学实验中不可缺少的组成部分，对于不同的观测目的，常需选用合适的光源，如在干涉测量技术中一般应使用单色光源，而在白光干涉时又需用能谱连续的光源（白炽灯）；在一些实验中，对光源尺寸大小还有点、线、面等方面的要求。
光学实验中常用的光源可分为以下几类：1）热辐射光源热辐射光源是利用电能将钨丝加热，使它在真空或惰性气体中达到发光的光源。
白炽灯属于热辐射光源，它的发光光谱是连续的，分布在红外光、可见光到紫外光范围内，其中红外成分居多，紫外成分很少，光谱成分和光强与钨丝温度有关。
热辐射光源包括以下几种：普通灯泡，汽车灯泡，卤钨灯。
2）热电极弧光放电型光源这类光源的电路基本上与普通荧光灯相同，必须通过镇流器接入220V点源，它是使电流通过气体而发光的光源。
实验中最常用的单色光源主要包括以下两种：纳光灯（主要谱线：589.3nm、589.6nm），汞灯（主要谱线：623.4nm、579.0nm、577.0nm、546.1nm、491.6nm、435.8nm、407.9nm、404.7nm）3）激光光源激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，缩写：LASER)，是指通过辐射的受激辐射而实现光放大，即受激辐射的光放大。
激光器作为一种新型光源，与普通光源有显著的差别。
它是利用受激辐射的原理和激光腔的滤波效应，使所发光束具有一系列新的特点。
光学实验主要仪器光路调整与技巧
光学实验主要仪器光路调整与技巧光学实验是研究光的性质和行为的一种实验手段。
在进行光学实验时，主要涉及到一些基本的仪器、光路调整和技巧。
下面将详细介绍光学实验的主要仪器、光路调整和技巧。
一、光学实验主要仪器：1.光源：光源是光学实验的起始点，一般使用的光源有白炽灯、氘灯、汞灯等。
根据实验需求，可以选择合适的光源。
2.准直器：准直器用于将光源发出的不同方向的光线转换为平行光线。
常用的准直器有准直透镜和准直筛。
3.物镜：物镜是利用透镜的折射原理集中光线的仪器，常用的物镜有凸透镜、凹透镜和透镜组等。
4.目镜：目镜是用于观察光路中光线的行为和效果的仪器，常用的目镜有小孔、望远镜和显微镜等。
5.光学实验台：光学实验台是固定和调整光学仪器的平台，具有稳定性和精确度要求。
光学实验台上通常有刻度尺、螺丝孔和螺丝等辅助工具。
6.探测器：探测器用于测量光的强度、频率和探测光的波长等信息。
常用的探测器有光电二极管、光电倍增管和光谱仪等。
7.光学元件：光学元件是用于调整光路径和改变光的传播方向的仪器，常见的光学元件有棱镜、透镜、平行板和光栅等。
二、光路调整和技巧：1.平行光调整：在光学实验中，常常需要将光束调整为平行光。
一种常用的方法是使用准直器将光源发出的散射光调整为平行光。
2.光路对准：在光学实验中，光线的传播路径需要精确对准。
通常使用标尺、角度测量仪和调节螺丝等工具来调整光路，以保证光线的传播路径正确。
3.光路稳定：在进行光学实验时，光路的稳定性是确保实验结果准确和可重复性的重要因素。
可以使用夹持器、支撑架和调节螺丝等工具来固定和稳定光学元件和实验装置。
4.光路对中：在光学实验中，光路元件的位置和方向的准确对中非常重要。
可以使用目镜、望远镜和刻度尺等工具来进行精确的对中操作。
5.光路调整技巧：在调整光路时，可以使用反射和折射的原理，结合减小反射和折射带来的误差，以控制光路的精确度。
6.光路的检查和修正：在进行光学实验时，要经常检查光路的情况，避免元件移位、镜面污染或者光源变化等因素带来的误差。
物理实验技术中的光学实验操作与调试技巧
物理实验技术中的光学实验操作与调试技巧光学实验作为物理学中的一个重要分支，是研究光的传播和相互作用的学科。
在进行光学实验的过程中，正确的操作和精确的调试技巧是至关重要的。
本文将介绍一些在物理实验技术中常用的光学实验操作与调试技巧。
一、实验操作技巧1. 清洁光学元件：保持光学元件的清洁度对实验结果的精度和正确性有重要影响。
使用无尘布或纸巾轻轻擦拭光学元件表面，避免使用粗糙的布匹，以免刮花元件表面。
2. 调节光源位置：光源的位置对实验结果有很大影响。
在进行光学实验时，尽量使光源与研究对象之间保持适当的距离，通过调节光源位置，调整实验装置的亮度和成像效果。
3. 结构合理的光路设计：为了获得清晰的成像效果，光路设计要合理。
可以采用凸透镜、凹透镜和物镜等光学元件，通过调整元件的位置和光源的位置，使成像呈现出清晰的特点。
4. 使用滤光片：在一些实验过程中，可能需要选择性地过滤掉一部分特定的光波。
这时可以使用滤光片来实现，可以选择合适的颜色和密度的滤光片，以达到理想的实验效果。
5. 加热和冷却元件：在一些光学实验中，可能需要对元件进行加热或冷却。
可以使用电热丝、恒温水槽等装置，控制所需元件的温度，使实验结果更加准确。
二、调试技巧1. 调整光源亮度：在光学实验中，亮度的调节对保证实验的准确性和可重复性起着重要作用。
可以通过调整控制光源的电压或电流来改变光源的亮度，使实验结果更加精确。
2. 调节透镜的位置：透镜的位置对成像效果具有重要影响。
在透镜与物体或虚像之间设置屏幕，通过调节透镜的位置，使所得到的成像清晰可见。
3. 调整实验装置的平衡：光学实验中的平衡调整是非常重要的一步。
在搭建实验装置时，要保证实验装置的平衡，避免因外力的作用导致装置发生晃动或不稳定的情况，影响实验结果。
4. 校正仪器的误差：在进行光学实验时，仪器的误差会对实验结果产生一定的影响。
可以通过标定仪器的刻度或参考标准物体，校正仪器的误差，提高实验结果的精确度。
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实验1光学实验主要仪器、光路调整与技巧引言不论光学系统如何复杂，精密，它们都是由一些通用性很强的光学元器件组成，因此掌握一些常用的光学元器件的结构和性能，特点和使用方法，对安排试验光路系统时正确的选择光学元器件，正确的使用光学元器件有重要的作用实验目的掌握光学专业基本元件的功能；调整光路，主要包括共轴调节、调平行光和针孔滤波。
基本原理(一)、光学实验仪器概述:主要含：激光光源，光学元件，观察屏或信息记录介质1. 激光光源;激光器即Laser(Light Amplification by stimulated emission of radiation)，原意是利用受激辐射实现光的放大．然而实际上的激光器,一般不是放大器,而是振荡器,即利用受激辐射实现光的振荡,或产生相干光。
.960年,梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器.现在被广泛用于各个行业激光的特性:(1)高度的相干性(2)光束按高斯分布激光器的分类:(1)气体激光器——He-Ne激光器,Ar离子激光器(2)液体激光器——染料激光器(3)固体激光器———半导体激光器,红宝石激光器本套实验方案的选择的激光器是气体型He-Ne内腔式激光器,波长为632.8nm的红光，功率2mW。
个别实验中还会用到白光点光源。
2、用于光学实验的元件一般包括：防震平台、分束镜、扩束镜、准直镜、反射镜、成像透镜、傅立叶变换透镜、多自由度微调器、可变光栏、观察屏等部件。
如果是全息实验还需要快门、干版架、自动曝光和显定影定时器、记录干版等。
（本实验方案中，扩束镜采用针孔空间滤波器，准直镜、成像透镜、傅立叶变换透镜均采用双凸透镜）⑴防震平台光学实验需要一个稳定的工作平台。
特别是对于全息图制作实验，由于是参考波和物光波干涉条纹的记录，如果在曝光过程中因为振动导致两光波有变化，就要影响干涉条纹的调制度。
通常要求该光波的振动变化小于十分之一波长。
影响稳定性的因素有震动、空气流和热变化等。
震动的主要影响来自地基的震动，如果记录系统部件的机构有松动就会把震动放大，所以必须对工作台采取减震措施。
专用全息气浮工作台是最好的减震台。
简单的减震方法可用砂箱、微塑料、气垫（用汽车、飞机轮子的内胎）和重1000～2000kg的铸铁或花岗岩，并应安装一个隔离罩。
如果不用隔离罩，记录全息图时室内不要通风，工作人员不要大声讲话和距工作台远一些。
⑵光学元件①分束镜:分束镜是光学实验系统的一个重要元件，它的作用是将激光束分为两束，在干涉仪系统组装的实验中可产生两束有一定夹角的相干波，在全息制作实验中可产生参考光和物体的物光光波。
分束镜一般是在玻璃板上镀干涉膜。
干涉膜有两种：多层介质膜和金属膜。
分光比可以连续变化或分段变化。
②扩束器(扩束镜):因激光束的发散角很小，需要用一个扩束镜以加大光束的发散角。
通常可用20倍、40倍的显微物镜或焦距很短的单片正透镜或负透镜。
本实验方案中，扩束镜采用针孔空间滤波器。
③双凸透镜:准直镜、成像透镜、傅立叶变换透镜之功能均可使用不同内径和焦距的双凸透镜来实现。
为了提高光的透射率，透镜面要镀增透膜。
在选用透镜时，要选用没有缺陷和污脏的透镜.(因为它们会使观察或记录图像产生噪声)④反射镜:当光入射到普通反射镜的玻璃基版上时，要先经过折射再反射，反射光的损失很大。
同时玻璃片基的两面会因多次反射引入杂散光。
所以光学实验需用表面平整度高和涂有多层反射膜的高反射率反射镜。
⑤其它:还有一些辅助元件：如多自由度微调器，可三维控制镜架或者滤波器的位置和方向；可变光阑包括可调的狭缝和圆孔光阑、观察屏可用白纸或白屏；电子计时器用来控制曝光时间等。
3、光学信息的记录介质主要用在全息类实验中。
包括两大类,一类银盐感光材料，另一类非银盐感光材料，其中非银盐感光材料又包括，重铬酸盐明胶、光致聚合物等材料。
银盐感光材料灵敏度高，但是衍射效率低。
非银盐感光材料响应速度快，能及时的记录和显示，材料分辨率高，有些材料能多次反复使用，不用贵金银，免除了暗室的显影定影操作，加工过程简便快速，但灵敏度低。
它们各有优缺点，而且不同的非银盐感光材料的性能也是不一样的。
(二)、共轴调节：光学实验中经常要遇到用一个或多个透镜成像，为了获得较好的像，必须使各个透镜的主光轴重合（即共轴），并使物体位于透镜的主光轴附近。
另外，为了最大限度利用激光扩束后的面光源，所有透镜的主轴都需要大致通过光斑中心，才能获得清晰的像。
共轴调节使物、屏的中心处在透镜光轴上，并使各光学元件共轴，达到共轴能保证近轴光线的条件成立。
一般分为两步进行，第一步粗调，即用眼睛观察，使物、屏与透镜中心大致在一条直线上；粗调方法如下：通过前后移动白屏的方法先使激光光束与台面平行，再将透明物、扩束镜、双凸透镜依次摆好，调节它们的取向和高低左右位置，凭眼睛观察，再让光斑、物、镜的几何中心处在一条直线上，这样便使镜的主光轴与平台面平行且共轴，光斑也最大限度得到利用。
图示过程为：调节透镜杆的高度，使得光斑中心与透镜架上的中心小圆孔在同一高度。
第二步细调，即移动透镜，当两次成像中心重合即达到共轴，若不重合，须视情况，针对性地调节各光学元件，直至两次成像的中心重合。
如果系统有两个以上的透镜，先加入一个透镜调节共轴，然后再依次加入透镜，使每次所加透镜都与原系统共轴。
反射镜的调节方法类似。
(三)、调节平行光：⑴调整扩束镜，准直镜共轴，⑵粗调，把准直镜放到一定位置使扩束镜处于准直镜的前焦面上，然后在准直镜后放一挡板，不断前后纵向移动挡板，观察挡板上圆形光斑的到大小是不是发生变化，如果发生变化，就再前后移动准直镜的位置，再前后移动挡板，观察圆形光斑的大小，如果变化，重复以上工作，直到光斑大小不发生变化位置，完成粗调。
在调节中要注意光斑变化的和准直镜移动方向的关系，从而很快达到粗调的效果射到挡板上，可以观察到干涉条纹。
⑷细调2，左右微移动准直镜，观察挡板条纹的变化，找出规律，并使条纹的数目减少，最后在挡板上只剩下，一条或半条条纹，这时从准直镜出来的光线就是平行光。
．真空滤波器的调节：（1） 首先在激光的前面一定距离放一光屏，在激光打在屏上的一点做记号，并且固定光屏，（2） 然后把针孔滤波器的针孔拿出，使针孔面朝上，不要接触桌面或工作台。
（3） 将针孔滤波器至于激光和光屏之间，调整针孔滤波器的高度使之与激光同高，这时就会在光屏上出现一个亮度均匀的圆光斑，并且光斑的中心与我们光屏上做的记号重合。
（4） 然后把针孔放到滤波器上，先稍许移动垂直和左右方向的调节手轮，直接观察针孔小眼，使针孔处小亮点最亮；再调节前后方向的手轮，使得物镜不断靠近针孔。
（5） 待有光斑出现后，不断重复第4步，使光斑的亮度逐渐增加，在光屏上观察到同心的亮暗衍射环。
（6） 最后再沿三个方向微调，使中央亮斑半径不断扩大，亮度逐渐增加，直至最亮最均匀为止。
仪器用具平晶挡板（条纹变化，使之挡板尽量将本实验系统所提供的所有光学、光电、机械调整元件的功能和使用方法都熟悉。
实验内容：（1）主要光学实验仪器的分辨（2）进行共轴调节、调平行光附录：光学成像的基本概念与完善成像条件一、光学系统与完善成像的概念1、光学系统：由一系列的光学元件所构成的系统。
这里所说的光学元件可以是透镜、反射镜、棱镜等。
光学系统又分为：共轴光学系统及非共轴光学系统2、完善成像：像与物体只有大小的变化没有形状的改变（物与像是完全相似的）。
二、完善成像的条件入射为球面波，出射也为球面波（入射为同心光束，出射也为同心光束）。
三、物、像的虚实物有虚实之分，像也有虚实之分。
物：发出入射光波的。
像：由出射光波形成的。
1、实物、实像：由实际光线相交而成的就称为实；2、虚物、虚像：由实际光线的延长线相交而成的。
实象可由人眼或接收器（屏幕、CCD、底片、光电倍增管等）所接收；虚像不可以被接收器所接收，但是却可以被人眼所观察。
3、物空间、像空间物所在的空间称为物空间；像所在的空间叫像空间。
无论是物空间还是像空间都是无限延伸的，不能机械的以左右划分。
思考题：1、为什么打在白屏上的光斑会出现麻麻点点？2、未加针孔前出现衍射斑，为什么？3、未加针孔前，白屏上为什么出现一亮点？4、调节平行光时，由近及远移动准直镜产生的光斑如何变化？为什么？实验2 菲涅耳衍射与针孔滤波实验引言利用惠更斯原理，可以定性地从某时刻的已知波阵面位置求出后面另一时刻的波阵面位置。
但惠更斯原理的子波假设不涉及子波的强度和相位，因而无法解释衍射图样中的光强分布。
菲涅耳在惠更斯的子波假设基础上，提出了子波相干叠加的思想，从而建立了反映光的衍射规律的惠更斯－菲涅耳原理：波阵面前方空间某点处的光振动取决于到达该点的所有子波的相干叠加。
在此原理的基础上，我们得到了菲涅耳衍射积分公式，并在不同近似下，归纳出在两类不同的衍射现象。
菲涅耳衍射是光源—障碍物和障碍物—接收屏的距离中至少有一个是有限远的衍射。
实验目的（1）观察和验证圆孔和单缝菲涅耳衍射现象（2）改变衍射屏大小形状和距离，观察衍射变化的规律（2）用所学知识对该现象进行解释基本原理3.1菲涅耳衍射的一般装置如图所示，其中S是点光源，K是开有某种形状孔径的衍射屏（或不透明屏），P是观察屏，且在距离衍射屏不太远的地方。
（通常光源离衍射屏的距离都要比衍射屏上的孔径大得多，为简单起见可以认为光源发出的光波垂直照射在衍射屏上，即只要观察屏离衍射屏不远，也可以用平行光照明。
）S/ 点合振幅的大小取决于露出的半波带数由上式可知，对于圆孔中心和光源的直线S S/上的不同点所露出的半波带数目亦不相同，因而在这条直线上移动观察屏时会发现，某些点的光强最大，而另一些点的光强为最小。
另一方面，R和R不变时，改变圆孔半径ρ也会使考察点o的光强度有明暗交替的变化。
3.2在许多实验中，要求使用纯净的、无杂波的激光束，然而由于反射镜、扩束镜上的瑕疵、灰尘、油污，以及光束经过的空气中悬浮的微粒等，使扩束后的光场中存在许多衍射斑纹（相干噪声）。
为了改善光场质量，使扩束后的激光具有平滑的光强分布，常采用空间滤波即针孔滤波的方法。
激光束近似具有高斯型振幅或光强分布，细激光束经过短聚焦的透镜聚焦后，根据傅立叶光学的原理，在透镜后焦面上出现输入光场的傅立叶变换谱，仍然是高斯分布。
实际输入的光束为高斯型分布与噪声函数的叠加，而噪声函数中的高频成分一般很丰富，因而可以认为谱面上的噪声谱和信号谱是近似分离的，因此只要选择适当的针孔直径，就可以滤去噪声，获得平滑的高斯分布。
也就是说，针孔只让激光束中的无干扰部分通过，起着低通滤波器的作用。
它能限制光束的大小，消除扩束镜及其在扩束以前光束经过的光学元件所产生的高噪声。
针孔滤波器一般是厚度为0.5mm的铟钢片，它要用激光打孔的方法，制成5～30μm的针孔。