工程光学(1)_实验讲义

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1工程光学讲稿(球面)

1工程光学讲稿(球面)

(2)入射角的正弦与折射角的正弦之比和入射角的大小无关,只与两种
介质的折射率有关。折射定律可表示为:
siInn' 或nsiIn n'siIn ' siIn ' n
I I''
n
在折射定律中,若令n’ = -n,则得到反射定律,因此 n'
I'
可将反射定律看成是折射定律的一个特例。根据这一特点
,在光线反射的情况下,只要令 n’ = -n,所有折射光线传播的计算均适
1工程光学讲稿 (球面)
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上篇 几何光学与成像理论
第一章 几何光学基本定律与成像概念
第一节 几何光学的基本定律 第二节 成像的基本概念与完善成像条件 第三节 光路计算与近轴光学系统 第四节 球面光学成像系统
2
一、光学 - 简介
光学真正形成一门科学,应该 从建立反射定律和折射定律的时代 算起,这两个定律奠定了几何光学 的基础。 光学 - 定义
费马原理:
B
s A ndl
dl A
光线从一点传播到另一点,无论经过多少次折射和反射,其
光程为极值(极大、极小、常量),也就是说光是沿着光程为极
值的路径传播。
利用费马原理,可以导出光的直线传播定律和反射、折射定17 律。
利用费马原理证明反射定律 设:A为点光源(x1,0,z1)
B为接受光源(x2,0,z2) P为光线的入射点(x,y,0) 由费马原理求光程的极值得:
合反射光线。
12
例题:一个圆柱形空筒高16cm,直径12cm。人眼若在离筒侧某处能见到筒 底侧的深度为9cm;当筒盛满液体时,则人眼在原处恰能看到筒侧底。求该 液体的折射率。

工程光学本科实验讲义

工程光学本科实验讲义

工程光学实验讲义华南师范大学信息光电子科技学院前言工程光学实验室是光学专业的专业基础实验室。

计划于2012年建成并投入使用,每次可容纳40人进行实验。

对应的实验课程由应用光学实验和物理光学实验两部分组成,是其相应两门理论课程的配套实验室,学生通过实验可获得较完整的光学知识、光学基本理论、基本技能,以进一步学习光信息技术、现代光电子技术的各门课程打下基础。

本实验室主要完成《工程光学》课程的实验环节。

目前,工程光学实验室初步建设完成2个应用光学实验,3个物理光学实验。

应用光学实验包括薄透镜焦距的测量、显微镜和望远镜的特性研究2个实验;物理光学实验包括等厚干涉、多光束等倾干涉(法布里-珀罗干涉仪)、偏振3个基本实验。

带*号的内容为选作实验环节。

2011-12光学实验守则1.请准时进入实验室,保持室内卫生,与实验无关的位物品不准带入实验室。

2.要认真预习实验内容,按老师的要求做好实验预习报告,无预习者不得做实验。

实验后按要求、按时完成实验报告。

3.实验时首先检查所用仪器设备是否齐全完好,了解仪器正确使用方法。

不了解仪器的结构和操作方法时不得动用仪器设备。

4.接通电源时,应注意电源电压,要正确选用仪器所需的相应变压器。

防止损坏仪器及触电的危险。

5.避免直视激光等强光源,眼睛尽量不要停留在与光源平高的位置,以免带来不必要的伤害;6.绝对禁止用手指和不洁物品触摸或擦拭光学零件表面。

7.不得随意动用与本次实验无关的仪器,损坏仪器者要按学校规定赔偿。

8.实验完毕,请整理好仪器设备及室内卫生,经老师检查后方能离开实验室。

实验预习要求1.实验内容:实验目的和老师提出的要求。

2.实验仪器:所使用的仪器和光学物镜。

3.实验原理:实验光路图及公式。

4.实验方法和步骤。

5.实验结果分析。

6.思考题回答。

7.对本实验提出改进意见。

实验报告内容(上交)班级:学号:姓名:1.实际实验光路和步骤简述。

2. 实验数据记录.3.实验结果分析以及结论。

工程光学实验1—6指导书.

工程光学实验1—6指导书.

实验一 放大率法测量焦距和截距 Measurement Of Focus And Intercept一、实验目的:1.通过对透镜的焦距和截距测量熟悉焦距仪的测量原理及测量方法,掌握基本的实验技能。

2.了解焦距仪的结构及平行光臂的使用,学会螺旋丝杠式测微目镜读数方法。

3.掌握校正显微镜放大率的方法。

二、实验要求:基本理论:理想光学系统的共线成像理论。

基本知识:了解焦距仪的结构,平行光管的使用,理想光学系统焦点、焦平面、主平面、焦 距和截距的概念。

基本技能:学会在焦距仪上进行同轴等高调节。

学会使用螺旋丝杠式测微目镜及读数方法。

三、实验内容及测量原理:焦距和截距是光学系统重要的特性参数,就几何光学来说,焦距是光学系统的特征值。

只要知道焦距和焦点的位置,就能完全确定任何位置上的物体经过该光学系统所成像的位置、大小、正倒和虚实。

1.焦距的测量原理:光学系统的主点到焦点的距离称为焦距。

物方焦距、像方焦距分别用f 、'f 表示。

放大率法测量焦距是利用平行光管物镜焦面上分化板的一对刻线在被测透镜焦面上成像的比例关系,求出被测透镜焦距的大小。

如平行光管分化板上一对刻线间距为y ,经被测透镜成的像为'y ,平行光管物镜和被测透镜焦距分别为'0f 和'f ,由图一可看出它们的关系如下: 0f y tg -=ω '''f y tg -=ω∵'ωω= ∴''0f y f y -=- 即yy f f ''0'∙-= 式中f0'、y 为已知,f'与y'成正比。

这样只要测出y',即可求出被测透镜焦距。

图一2.焦距的测量:光学系统的最后一个表面顶点到像方焦点的距离为后焦距,用lp'表示。

很显然,对于一个光学系统知道了焦距和截距的大小,就可确定焦点和主点的位置。

图二在测量截距的同时,可以进行透镜截距'F l的测量。

工程光学实验PPT课件

工程光学实验PPT课件
后将成为一束平行光。若用与主光轴垂直的平面镜将此平行光反 射回去,反射光再次通过透镜后仍会聚于透镜的焦平面上,其会 聚点将在发光点相对于光轴的对称位置上。 • 三、实验仪器
• 1、带有毛玻璃的白炽灯光源S • 2、品字形物屏P: SZ-14 • 3、凸透镜L: f=190mm(f=150mm) • 4、二维调整架: SZ-07 • 5、平面反射镜M • 二维调整架: SZ-07 • 7、通用底座: SZ-04 • 8、二维底座: SZ-02 • 9、通用底座: SZ-04
• 光学表面上如有灰尘,用实验室专备的干燥脱脂棉轻轻拭去或 用橡皮球吹掉。
• 光学表面上若有轻微的污痕或指印,用清洁的镜头纸轻轻拂去, 但不要加压擦拭,
• 更不准用手帕、普通纸片、衣服等擦拭。若表面有较严重的污 痕或指印,应由实验室人员用丙酮或酒精清洗。所有镀膜面均 不能接触或擦拭。
• 防止唾液或其溶液溅落在光学表面上。
F1经Lo后成一放大实像F’1,然后再用目镜Le作为放大镜观察 这个中间像F’1,F’1应成像在Le的第一焦点Fe之内,经过目镜 后在明视距离处成一放大的虚像F’’1。 • 三、实验仪器 • 1、带有毛玻璃的白炽灯光源S • 2、1/10mm分划板F1

mx=(像宽/实宽)÷20 (20为测微目镜的放大倍数)
• 像距改变量:s=(a1-a2)+(b2-b1)
• 被测目镜焦距:fe=s/(m2-m1)
• 实验四 自组显微镜
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• 一、实验目的 • 了解显微镜的基本原理和结构,并掌握其调节、使用和测量它的
放大率的一种方法。
• 二、实验原理 • 物镜Lo的焦距fo很短,将F1放在它前面距离略大于fo的位置,
2 F 3 4 Le 5

工程光学(1)_实验讲义

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。

工程光学实验讲义样本

工程光学实验讲义样本

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, 掌握一些常见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常见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。

光学实验中常见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, 必须经过镇流器接入220V点源, 它是使电流经过气体而发光的光源。

实验中最常见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), 是指经过辐射的受激辐射而实现光放大, 即受激辐射的光放大。

工程光学实验教材

工程光学实验教材

实验一自组望远镜 (测量实验)一、实验目的了解望远镜的基本原理和结构,并掌握其调节、使用和测量它的放大率的方法。

二、实验原理最简单的望远镜是由一片长焦距的凸透镜作为物镜,用一短焦距的凸透镜作为目镜组合而成。

远处的物经过物镜在其后焦面附近成一缩小的倒立实像,物镜的像方焦平面与目镜的物方焦平面重合。

而目镜起一放大镜的作用,把这个倒立的实像再放大成一个正立的像,如图五所示。

三、实验仪器1、带有毛玻璃的白炽灯光源S2、毫米尺F L=7mm3、二维调整架:SZ-074、物镜Lo:f o=225mm5、二维调整架:SZ-076、测微目镜Le:(去掉其物镜头的读数显微镜)7、读数显微镜架: SZ-388、滑座:TH709、滑座:TH70Y10、滑座:TH70Y11、滑座:TH7012、白屏:SZ-13四、仪器实物图及原理图图四五、实验步骤1、把全部器件按图四的顺序摆放在导轨上,毫米尺竖直放置,靠拢后目测调至共轴,把标尺放在毫米尺一侧。

2、把F和Le的间距调至最大,沿导轨前后移动Lo,使一只眼睛通过Le看到清晰的完整毫米尺上的刻线。

3、再用另一只眼睛看标尺,读出测微目镜看到的像在标尺上的尺寸。

六、数据处理毫米尺尺寸AB;像在标尺上的尺寸A"B"望远镜放大倍率M= A"B"/AB实验二自组显微镜(测量实验)一、实验目的了解显微镜的基本原理和结构,并掌握其调节、使用和测量它的放大率的一种方法。

二、实验原理物镜L o的焦距f o很短,将F1放在它前面距离略大于f o的位置,F1经L o后成一放大实像F’1,然后再用目镜L e作为放大镜观察这个中间像F’1,F’1应成像在L e的第一焦点F e之内,经过目镜后在明视距离处成一放大的虚像F’’1。

三、实验仪器1、带有毛玻璃的白炽灯光源S2、1/10mm分划板F13、二维调整架:SZ-074、物镜Lo:f o=15mm5、二维调整架:SZ-076、测微目镜Le(去掉其物镜头的读数显微镜)7、读数显微镜架: SZ-388、三维底座:SZ-019、一维底座:SZ-0310、一维底座:SZ-0311、通用底座:SZ-04四、仪器实物图及原理图图四(1)图四(2)五、实验步骤1、把全部器件按图四的顺序摆放在平台上,靠拢后目测调至共轴。

工程光学第章典型光学系统课件 (一)

工程光学第章典型光学系统课件 (一)

工程光学第章典型光学系统课件 (一)
工程光学部分中,光学系统是一个非常重要的概念。

作为光学系统学习的第一步,我们需要学习典型的光学系统。

在本节课件中,我们将会学到三种典型的光学系统:单透镜系统、双透镜系统和望远镜。

第一,单透镜系统是最简单的光学系统,由一个透镜组成。

在这种情况下,光线从物体经过透镜形成像。

单透镜系统中,我们需要考虑像的位置和大小,物像距离和像的性质,如实际或虚像。

这些性质可以通过把物体图和像的图画在一起来表达。

第二,双透镜系统包括两个透镜,用于对光线进行更复杂的控制。

目光机是双透镜系统的一种,其中一个透镜更接近眼睛,另一个透镜离眼睛更远。

双透镜系统可以具有不同的配置,但是我们通常需要在系统中考虑的属性包括眼睛和物体之间的距离、眼睛所处位置、物体的位置、望远镜的放大率等,这些属性可以帮助我们确定望远镜成像的性质和特征。

第三,望远镜可以用于查看遥远的物体。

望远镜可以看作是双透镜系统的一种特殊情况,其中一个透镜是目镜行星镜,另一个透镜是大反射镜或透镜。

望远镜与单透镜和双透镜系统的不同之处在于,望远镜中透镜的位置和物体和眼睛的距离都有所不同。

在这三种光学系统中,我们学会了处理物体成像和图像特性的能力。

到达像靠近元素也需要一定的反思和技巧。

我们还意识到,光学系统可以有许多乐趣和有趣的应用场景,例如望远镜和显微镜等等。

对于喜欢光学系统的人来说,这是一种非常有趣和有创造性的领域,它可以启发人们的想象力和知识积累,可以帮助人们更好地理解我们周围的世界。

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14)导轨,滑块,支杆,调节支座,磁力表座等
5.实验内容
1)参照图1-6,沿导轨装妥各器件(先不安装扩束显微物镜和准直平凸透镜部分),并调至共轴;
图1-6激光平行光路调试装配示意图
2)首先,将分划板中心通孔高度定为光轴高度,然后将分划板移至贴近激光器的位置,调节激光器高度,使激光束通过分划板中心圆孔。再将分划板移至较远处,调节激光夹持器,使激光束再次通过分划板中心圆孔(近端调高低,远端调俯仰)。重复二三次高低和俯仰调节,使激光束在合适的高度保证基本水平;
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)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增大光束的发散角。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实现。本实验中,扩束镜采用的是40倍的显微物镜。
4)平面反射镜
平面反射镜一般用于折转光路,其直径大小应根据所折转的光束直径而定。用于转折宽光束的反射镜,除了有一定的孔径要求之外,还有表面平面度的要求。另外,当光入射到普通反射镜的玻璃基板上时,要先经过折射然后再反射,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。为了消除附加反射光的影响,反射镜通常都是在前表面上镀制反射膜。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。
图2-2分划板的几种形式
3.2用平行光管测量凸透镜焦距的原理
用平行光管法测量凸透镜焦距的光路图,如图2-3所示,从图中可以看出:
图2-3平行光管法测量凸透镜焦距光路图
由于平行光管射出的是平行光,且通过透镜光心的光线不改变方向,因此
(6-1)
其中 为平行光管物镜焦距, 为玻罗板上选择的线对的长度, 为用显微目镜读出的玻罗板上线对像的距离。用这种方法测量凸透镜焦距比较简单,关键是要保证各光学元件要等高共轴,平行光管出射平行光。
.
图1-1激光器示意图(He-Ne激光)
本实验,选择的光源是气体型He-Ne内腔式激光器如图1-1所示,波长为632.8nm的红光,功率2mW。
3.1.2常用光学元件
光学实验中的基本部件是光学元件,如透镜、平面反射镜、分束镜、棱镜、偏振元件、光栅、滤光片,可变光阑包括可调的狭缝和圆孔光阑等。
1)透镜
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)
4.实验器材
1)平行光管;2)反射镜;3)二维调节透镜/反射镜支架;
4)待测透镜(Φ40.0, f150.0);5)测微目镜(10X,带分划板);
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
3.1.3常用机械部件
防震平台、光学镜架,读数平台、多自由度微调器、光纤调整架等。
1)防震平台
光学实验需要一个稳定的减震工作平台,特别是对于干涉和全息图制作实验,所记录的都是参考光波和物光波的干涉条纹,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,做实验时室内不要通风,工作人员不要大声讲话和距离工作台远一些。
透镜有成像作用,利用它可传递物和像的图像。准直镜、成像透镜、傅立叶变换透镜均可使用不同孔径和焦距的透镜来实现。为了提高光的透射率,透镜表面要镀增透膜。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)。
2)分束镜
分束镜是光学实验系统的一个重要元件,它的作用是将入射光束分成具有一定光强比的两束光,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光。分束镜一般是通过在玻璃板上镀干涉膜而制成,分光比可以连续变化或分段变化。
3)在系统中加入扩束物镜和准直透镜,适当调节激光束和扩束镜,准直透镜共轴,且准直透镜在扩束镜的前焦面上。前后移动分划板,观测分划板上的圆斑大小是否变化。若变化,则前后移动准直透镜,直到前后移动分划板,板上的圆斑大小不发生变化,完成平行光粗调;
4)将分划板替换为平行平晶,将毛玻璃放在在平行平晶反射光路上,前后移动准直透镜ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ使得毛玻璃上可以观察到干涉条纹;
在光学实验中,光学元件同轴等高的调节是实验中必不可少的一个重要环节,它关系到成像质量的好坏、能否得到预期的光学现象和满意的测量结果。可以说调整好光路是进行光学研究和光学实验应具备的技能。下面介绍光路的基本调整方法。
3.2.1共轴调节
光学实验中经常要遇到用一个或多个透镜同时成像,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。
2)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。
反射镜共轴的调节方法类似。
3.2.2平行光束的获得与检测
在光学实验中,经常要用到准直性良好的平行光束。这可以在扩束镜和针孔滤波器之后加入准直透镜来获得。准直透镜的前焦点应于扩束镜的后焦点重合,并且二者的光轴也应一致。准直透镜通常使用口径较大、焦距较长的双胶合透镜,这样可以获得截面较大的光束,以便处理较大一些的图像。在要求不太高的实验中,也可使用单片的正透镜作为准直透镜。平行光束的调整步骤如下:
图2-1为平行光管的结构原理图。它由物镜及置于物镜焦平面上的分划板,光源以及为使分划板被均匀照亮而设置的毛玻璃组成。由于分划板置于物镜的前焦平面上,因此,当光源照亮分划板后,分划板上每一点发出的光经过透镜后,都成为一束平行光。又由于分划板上由根据实验需要而刻成的分划线或图案,这些刻线或图案将成像在无限远处。这样,对观察者来说,分划板又相当于一个无限远距离的目标。
3)激光光源
激光(Light Amplification byStimulatedEmission ofRadiation,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。 激光器发出的光束有极强的方向性,即光束的发散角很小; 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; 激光器的输出功率密度大,即能量高度集中。所以激光光源是一种单色性和方向性都好的强光源,已应用于许多科技及生产领域中。目前常用的激光器主要有气体激光器(如:He-Ne激光器、Ar离子激光器)、液体激光器(如:染料激光器)、固体激光器(如:红宝石激光器、钕玻璃激光器)和半导体激光器(如GaAs、CaSb激光器)。
5)细微调节平移台丝杆,观察干涉条纹变化,使得条纹数逐渐减少到一条或半条条纹,完成细调。
6.思考题
1)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?
2)如何利用平晶检测平行光的质量?
实验二平行光管实验
1.引言
平行光管是一种长焦距、大口径,并具有良好像质的仪器,与前置镜或测量显微镜组合使用,既可用于观察、瞄准无穷远目标,又可作光学部件,光学系统的光学常数测定以及成像质量的评定和检测。
2.实验目的
1)了解平行光管的结构及工作原理;
2)掌握平行光管的调整方法;
3)学会用平行光管测量薄透镜的焦距。
3.实验原理
3.1平行光管的结构及工作原理
根据几何光学原理,无限远处的物体经过透镜后将成像在焦平面上;反之,从透镜焦平面上发出的光线经透镜后将成为一束平行光。如果将一个物体放在透镜的前焦平面上,那么它将成像在无限远处。
2)光学镜架
光学镜架是一种典型的对装有光学元件(如反射镜、透镜)的镜框进行固定的机械装置。
3)读数平台
光学实验室备有各种规格和精密的读数机械平台,以便根据实验需要选用。
3.1.4常用接收器
实验中常用的接收器主要包括:观察屏(白板)、光电池、光电接收器、CCD成像器件、CMOS成像器件等。
3.2光路调试技术
图2-1平行光管的结构原理图
根据平行光管要求的不同,分划板可刻有各种各样的图案。图2-2是几种常见的分划板图案形式。图2-2(a)是刻有十字线的分划板,常用于仪器光轴的校正;图2-2 (b)是带角度分划的分划板,常用在角度测量上;图2-2 (c)是中心有一个小孔的分划板,又被称为星点板;图2-2 (d)是鉴别率板,它用于检验光学系统的成像质量。鉴别率板的图样有许多种,这里只是其中的一种;图2-2 (e)是带有几组一定间隔线条的分划板,通常又称它为玻罗板,它用在测量透镜焦距的平行光管上。
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