【2018-2019】浙江大学物理光学实验报告-精选word文档 (19页)
大物实验报告光学实验
一、实验目的1. 理解光学基本原理，包括光的反射、折射、干涉、衍射等。
2. 掌握光学仪器的基本操作，如平行光管、透镜、光栅等。
3. 通过实验验证光学定律，加深对光学理论的理解。
4. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验仪器与设备1. 平行光管2. 透镜3. 光栅4. 光具座5. 读数显微镜6. 分光计7. 激光器8. 光屏9. 计算机及数据采集软件三、实验内容及步骤1. 材料的光反射比、透射比测量（1）将待测材料放置在平行光管与光屏之间。
（2）调节平行光管，使光线垂直照射到待测材料表面。
（3）观察并记录反射光和透射光的强度。
（4）根据反射光和透射光的强度，计算材料的反射比和透射比。
2. 采光系数测量（1）在室内选择一个合适的位置，安装采光系数测量仪。
（2）打开光源，调整光强，使室内光照达到正常水平。
（3）观察并记录采光系数测量仪的读数。
（4）根据测量结果，计算室内采光系数。
3. 室内照明实测（1）在室内选择多个测量点，安装照明实测仪。
（2）打开光源，调整光强，使室内光照达到正常水平。
（3）观察并记录照明实测仪的读数。
（4）根据测量结果，分析室内照明情况，提出改进建议。
4. 用平行光管测量透镜焦距（1）将平行光管、透镜和光屏依次放置在光具座上。
（2）调整平行光管和透镜，使光线经过透镜后变为平行光。
（3）观察并记录光屏上成像的位置。
（4）根据成像位置，计算透镜的焦距。
5. 傅立叶光学实验（1）将实验装置组装好，包括傅里叶透镜、光栅、光源等。
（2）调节光栅，使光束通过傅里叶透镜。
（3）观察并记录光屏上的图像。
（4）分析图像，验证傅立叶光学原理。
6. 光的干涉与衍射现象的研究（1）将实验装置组装好，包括单缝、双缝、光栅等。
（2）调节光源和光栅，观察并记录干涉和衍射现象。
（3）分析干涉和衍射现象，验证光学定律。
四、实验结果与分析1. 根据实验数据，计算出材料的反射比和透射比。
2. 根据采光系数测量结果，分析室内采光情况。
大物光学实验报告
一、实验目的1. 理解光学实验的基本原理和方法；2. 掌握光学仪器的使用和调整技巧；3. 通过实验，加深对光学现象和理论的理解；4. 培养实验操作技能和科学思维能力。
二、实验仪器与材料1. 光学仪器：平行光管、透镜、滤光片、积分球、光谱仪、光纤光谱仪等；2. 光源：白光光源、激光光源等；3. 实验材料：滤光片、薄膜、光纤等；4. 其他：读数显微镜、光具座、数据记录表等。
三、实验内容及步骤1. 光的反射与折射实验（1）实验目的：观察光的反射和折射现象，验证反射定律和折射定律。
（2）实验步骤：① 调整平行光管，使其发出平行光；② 将平行光照射到平面镜上，观察反射光；③ 改变入射角，观察反射光的变化，验证反射定律；④ 将平行光照射到透镜上，观察折射光；⑤ 改变入射角，观察折射光的变化，验证折射定律。
2. 光谱分析实验（1）实验目的：了解光谱仪的原理和使用方法，测量不同种类滤光片的透过率。
（2）实验步骤：① 调整光谱仪，使其正常工作；② 将待测滤光片放入光谱仪中，观察其光谱分布；③ 记录光谱数据，计算透过率。
3. 薄膜干涉实验（1）实验目的：了解薄膜的性质与应用，观察薄膜干涉现象。
（2）实验步骤：① 调整薄膜干涉仪，使其正常工作；② 观察薄膜干涉条纹，记录条纹间距；③ 分析条纹间距与薄膜厚度、折射率的关系。
4. 光纤光谱仪实验（1）实验目的：了解光纤光谱仪的原理与使用方法。
（2）实验步骤：① 调整光纤光谱仪，使其正常工作；② 将待测光源连接到光纤光谱仪中，观察其光谱分布；③ 记录光谱数据，分析光谱特征。
四、实验结果与分析1. 光的反射与折射实验实验结果显示，当入射角逐渐增大时，反射光和折射光的角度也随之增大，符合反射定律和折射定律。
2. 光谱分析实验实验结果显示，不同种类滤光片的透过率不同，与滤光片材料有关。
3. 薄膜干涉实验实验结果显示，薄膜干涉条纹间距与薄膜厚度、折射率有关，符合薄膜干涉原理。
4. 光纤光谱仪实验实验结果显示，光纤光谱仪能够有效地测量光源的光谱分布，为光纤通信、光纤传感等领域提供技术支持。
光学基本实验报告
一、实验目的1. 熟悉光学实验的基本原理和实验方法；2. 掌握光学仪器的使用和操作技巧；3. 学习光的折射、反射、干涉和衍射等基本现象；4. 培养严谨的实验态度和科学探究精神。
二、实验原理1. 光的折射：光从一种介质进入另一种介质时，传播方向会发生改变，这种现象称为光的折射。
根据斯涅尔定律，入射角和折射角之间存在一定的关系。
2. 光的反射：光线遇到光滑的物体表面时，会发生反射现象。
反射定律指出，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，且反射角等于入射角。
3. 光的干涉：两束或多束相干光在空间重叠时，会发生干涉现象。
干涉条纹的形成是由于光波的相长和相消干涉。
4. 光的衍射：光通过狭缝或障碍物时，会发生衍射现象。
衍射条纹的形成是由于光波的弯曲。
三、实验仪器与器材1. 实验仪器：光学平台、光学元件（透镜、棱镜、光栅等）、光源（激光器、白光光源等）、分光计、测微目镜、光具座等；2. 器材：光具座、读数显微镜、白光光源、可调式平面反射镜、分划板等。
四、实验内容与步骤1. 光的折射实验：观察不同介质（空气、水、玻璃等）对光的折射现象，测量折射率。
2. 光的反射实验：观察平面镜、凹面镜和凸面镜对光的反射现象，验证反射定律。
3. 光的干涉实验：观察薄膜干涉现象，测量薄膜厚度。
4. 光的衍射实验：观察单缝衍射、双缝干涉和光栅衍射现象，验证衍射原理。
五、实验数据与结果1. 光的折射实验：通过测量入射角和折射角，计算出不同介质的折射率。
2. 光的反射实验：通过测量入射角和反射角，验证反射定律。
3. 光的干涉实验：通过观察干涉条纹，测量薄膜厚度。
4. 光的衍射实验：通过观察衍射条纹，验证衍射原理。
六、实验结果分析1. 光的折射实验：通过实验数据，分析不同介质对光的折射现象，得出折射率与介质种类的关系。
2. 光的反射实验：通过实验数据，验证反射定律的正确性。
3. 光的干涉实验：通过实验数据，分析薄膜干涉现象，得出薄膜厚度与干涉条纹间距的关系。
大学光学物理演示实验报告
大学光学物理演示实验报告大学光学物理演示实验报告引言：光学物理是一门研究光的性质和行为的学科，通过实验演示可以更加直观地了解光的特性。
本报告将介绍我参与的大学光学物理演示实验，通过实验的设计和结果分析，探讨光学物理的基本原理和应用。
实验一：光的折射现象实验目的：通过实验观察和测量光的折射现象，探究光在不同介质中传播的规律。
实验原理：光在不同介质中传播时会发生折射现象，其折射角与入射角之间有一定的关系，即折射定律。
折射定律可以用数学公式n1sinθ1=n2sinθ2表示，其中n1和n2分别为两个介质的折射率，θ1和θ2分别为入射角和折射角。
实验步骤：1. 准备一个光源、一个半透明介质（如玻璃板）和一个光屏。
2. 将光源放置在一侧，使光线通过半透明介质射向光屏。
3. 在光屏上观察到的光线方向，并测量入射角和折射角。
4. 重复实验多次，记录数据并计算折射率。
实验结果：通过实验测量得到的数据，可以计算出不同介质的折射率。
例如，当光线从空气射向玻璃时，折射率为1.5左右。
实验分析：通过实验观察和测量，我们可以发现光在不同介质中传播时，会发生折射现象。
而折射现象的发生是由光在不同介质中传播速度的改变导致的。
根据折射定律，我们可以计算出不同介质的折射率，从而进一步了解光在不同介质中的传播规律。
实验二：光的干涉现象实验目的：通过实验观察和测量光的干涉现象，探究光的波动性和干涉规律。
实验原理：光的干涉是指两束或多束光波相遇时产生的干涉现象。
干涉可以分为构造干涉和破坏干涉两种情况。
构造干涉是指光波叠加相长，形成明暗条纹；破坏干涉是指光波叠加相消，形成暗纹。
实验步骤：1. 准备一个光源、一个狭缝装置和一个干涉屏。
2. 将光源放置在一侧，使光线通过狭缝装置射向干涉屏。
3. 在干涉屏上观察到的干涉条纹，并测量条纹间距。
4. 通过调整狭缝宽度或改变光源颜色，观察干涉条纹的变化。
实验结果：通过实验观察到的干涉条纹，可以测量出条纹间距。
物理光学实验报告
物理光学实验报告简介光学是研究光的传播、反射和折射的科学。
物理光学实验作为物理学和光学学科的交叉点，通过实验的方式来探索光的性质、行为和现象。
本报告将介绍一些常见的物理光学实验及其原理、方法和结果。
1. 干涉实验干涉实验是光学中非常重要且常见的实验之一。
在干涉装置中，光束被分为两束，经过反射或折射后再次汇合在一起。
经典的双缝干涉实验就是利用光的干涉现象来观察光波的波动性质。
实验原理：利用光的波动性质，将一束光分为两束经过缝隙后，在屏幕上产生干涉条纹。
这是因为光经过两个缝隙之后，分别形成一系列的光波，这些光波在屏幕上重叠叠加，产生明暗相间的干涉条纹。
实验方法：在暗室中设置实验平台，将光源置于平台上方，让光通过一个光栅或两个细缝以形成干涉条纹。
然后使用投影仪或者摄像头将干涉条纹投射到屏幕上，即可观察到干涉现象。
实验结果：观察到干涉条纹的波纹状排列，明暗相间，其中明暗程度的变化可以通过调整光源、光栅或缝隙的位置、尺寸等参数来控制。
2. 折射实验折射是光线从一种介质传播到另一种介质时，发生改变方向的现象。
通过折射实验，我们可以深入研究光在不同介质中传播的规律，并探索折射率的概念。
实验原理：当光线从一种介质射入另一种介质时，由于介质密度不同，光线会发生改变的传播方向，这种现象称为折射。
根据斯涅尔定律，入射角θ1和折射角θ2之间的关系为sin(θ1)/sin(θ2)=n2/n1，其中n1和n2分别是两种介质的折射率。
实验方法：在一个透明容器内注满水，并在表面放置一块直角三棱镜。
然后将一束光线照射到三棱镜的一个侧面上，观察光线经过折射后的路径和角度改变。
实验结果：观察到光线从空气射入水或其他液体时，会发生明显的偏折。
通过测量入射角、折射角和介质的折射率，可以验证斯涅尔定律，并计算出不同介质的折射率。
3. 衍射实验衍射是光束通过缝隙或物体后发生弯曲和扩散的现象。
衍射实验可以帮助我们了解光的波动性质以及光在不同条件下的传播特点。
物理演示实验报告光学
一、实验目的1. 了解光学基本原理及其在实际应用中的重要性。
2. 通过实验验证光的直线传播、反射、折射等光学现象。
3. 培养实验操作技能和科学思维方法。
二、实验原理光学是研究光与物质相互作用及其规律的科学。
本次实验主要涉及以下光学原理：1. 光的直线传播：光在同一均匀介质中沿直线传播。
2. 光的反射：光线从一种介质射向另一种介质时，部分光线返回原介质的现象。
3. 光的折射：光线从一种介质射向另一种介质时，传播方向发生改变的现象。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：激光笔、平面镜、凸透镜、凹透镜、玻璃板、白纸、刻度尺等。
2. 实验材料：水、酒精、蜡烛、火柴等。
四、实验步骤1. 光的直线传播实验：（1）将激光笔对准一个暗室中的白纸，观察光束在白纸上的投影。
（2）移动激光笔，观察光束在白纸上的投影是否沿直线传播。
2. 光的反射实验：（1）将平面镜放置在白纸上，用激光笔照射平面镜，观察反射光线的方向。
（2）改变平面镜的倾斜角度，观察反射光线的方向变化。
3. 光的折射实验：（1）将蜡烛放在水面上，观察蜡烛在水中的像。
（2）将玻璃板放置在蜡烛与水面之间，观察蜡烛在玻璃板中的像。
（3）将凸透镜和凹透镜分别放置在蜡烛与玻璃板之间，观察蜡烛在透镜中的像。
五、实验结果与分析1. 光的直线传播实验：实验结果显示，激光束在白纸上的投影沿直线传播，验证了光的直线传播原理。
2. 光的反射实验：实验结果显示，反射光线与入射光线、法线在同一平面内，且反射角等于入射角，验证了光的反射原理。
3. 光的折射实验：实验结果显示，蜡烛在水中的像与实际位置存在一定偏差，蜡烛在玻璃板中的像与实际位置存在较大偏差，蜡烛在凸透镜和凹透镜中的像与实际位置存在较大偏差，验证了光的折射原理。
六、实验结论1. 光在同一均匀介质中沿直线传播。
2. 光线从一种介质射向另一种介质时，会发生反射和折射现象。
3. 光的反射和折射规律遵循光的反射定律和折射定律。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全，避免激光笔直射眼睛。
大学物理光学实验报告(一)
大学物理光学实验报告（一）引言概述:本实验报告旨在介绍和分析大学物理光学实验的结果和观察。
通过对不同光学现象和装置的研究，我们能够更好地理解光的性质和光学实验的原理。
正文内容:I. 單色光干涉實驗A. Young's Double-Slit干涉實驗1. 描述Young's Double-Slit干涉實驗裝置2. 觀察到的干涉條紋現象3. 分析干涉條紋之間的距離與波長的關係4. 探討干涉條紋的明暗交替原因B. Lloyd's Mirror干涉實驗1. 解釋Lloyd's Mirror干涉實驗的原理2. 觀察到的干涉圖案3. 討論干涉圖案的變化與鏡面角度的關係4. 探討Lloyd's Mirror干涉實驗的應用II. 衍射實驗A. 單狹縫衍射實驗1. 描述單狹縫衍射實驗的裝置2. 觀察到的衍射條紋現象3. 分析衍射條紋的寬度與狹縫寬度的關係4. 探討單狹縫衍射實驗的應用B. 焦鏡和接區衍射實驗1. 介紹焦鏡和接區衍射實驗的原理2. 觀察到的衍射圖案3. 討論不同焦距的透鏡的影響4. 探討焦鏡和接區衍射實驗的應用III. 偏振實驗A. 偏振光通過偏振片的實驗1. 描述偏振光通過偏振片的裝置2. 觀察不同角度的偏振片的現象3. 分析不同偏振片的透光情況4. 探討偏振片在光學設備中的應用B. 雙折射實驗1. 解釋雙折射現象的原理2. 觀察不同材料的雙折射現象3. 討論雙折射在電子顯示器等設備中的應用4. 探討雙折射的應用在光學儀器中的重要性IV. 電磁波的反射和折射實驗A. 描述反射實驗裝置B. 觀察到的反射現象C. 分析反射角和入射角的關係D. 描述折射實驗裝置E. 觀察到的折射現象F. 分析入射角、入射光速度和折射光速度的關係V. 光的干涉技術在科學和工程中的應用A. 干涉技術在干涉式顯微鏡中的應用B. 干涉技術在光柵中的應用C. 干涉技術在光纖傳輸中的應用D. 干涉技術在光學儀器校準中的應用E. 干涉技術在光學表面檢測中的應用結論:通过本次实验的各个部分，我们对光学实验的原理和现象有了更深入的理解。
浙江大学物理光学实验报告
浙江大学物理光学实验报告本科实验报告课程名称：姓名：系：专业：学号：指导教师：物理光学实验郭天翱光电信息工程学系信息工程（光电系） 3100101228 蒋凌颖2012年1 月7日实验报告实验名称：夫琅和弗衍射光强分布记录实验类型：_________ 课程名称：__物理光学实验_指导老师：_蒋凌颖__成绩：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1．掌握单缝和多缝的夫琅和费衍射光路的布置和光强分布特点。
2．掌握一种测量单缝宽度的方法。
3．了解光强分布自动记录的方法。
二、实验内容一束单色平面光波垂直入射到单狭缝平面上，在其后透镜焦平面上得到单狭缝的夫琅禾费衍射花样，其光强分布为：i?i0(装式中sin?)2（1）订线sin?? （2）为单缝宽度，?为入射光波长，?为考察点相应的衍射角。
i0为衍射场中心点（??0处）的光强。
如图一所示。
由（1）式可见，随着?的增大，i有一系列极大值和极小值。
极小值条件asin??n?(n?1,n?2) （3）是：如果测得某一级极值的位置，即可求得单缝的宽度。
如果将上述单缝换成若干宽度相等，等距平行排列的单缝组合——多缝，则透镜焦面上得到的多缝夫琅禾费衍射花样，其光强分布：n?sin?2)2i?i0()(2 （4）sin式中sin??2dsin?（5）为单缝宽度，d为相邻单缝间的间距，n为被照明的单缝数，?为考察点相应的衍射角；i0为衍射中心点（??0处）的光强。
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前者决定了衍射花sin（干涉）极大的条件是dsin??m?(m?0,?1,?2......)。
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浙江大学物理光学实验报告
本科实验报告
课程名称：姓名：系：专业：学号：指导教师：
物理光学实验郭天翱
光电信息工程学系信息工程（光电系） 3100101228 蒋凌颖
201X年1 月7日
实验报告
实验名称：夫琅和弗衍射光强分布记录实验类型：_________
课程名称：__物理光学实验_指导老师：_蒋凌颖__成绩：
一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得
一、实验目的和要求
1．掌握单缝和多缝的夫琅和费衍射光路的布置和光强分布特点。
2．掌握一种测量单缝宽度的方法。
3．了解光强分布自动记录的方法。
二、实验内容
一束单色平面光波垂直入射到单狭缝平面上，在其后透镜焦平面上得到单狭缝的夫琅禾费衍射花样，其光强分布为：
I?I0(
装
式中
?
)
2
（1）
订
??
线
??sin?? （2）
?为单缝宽度，?为入射光波长，?为考察点相应的衍射角。
I0为衍射场中心点
（??0处）的光强。
如图一所示。
由（1）式可见，随着?的增大，I有一系列极大值和极小值。
极小值条件
asin??n?(n?1,n?2) （3）
是：
如果测得某一级极值的位置，即可求得单缝的宽度。
如果将上述单缝换成若干宽度相等，等距平行排列的单缝组合——多缝，则透镜焦面上得到的多缝夫琅禾费衍射花样，其光强分布：
N?
sin?2
)2
I?I0()(
?
2 （4）
sin
??
sin??2???dsin?
? ??
（5）
?为单缝宽度，d为相邻单缝间的间距，N为被照明的单缝数，?为考察点相应
的衍射角；I0为衍射中心点（??0处）的光强。
N?
)2
(sin?2()
2称?为单缝衍射因子，为多缝干涉因子。
前者决定了衍射花
sin
（干涉）极大的条件是dsin??m?(m?0,?1,?2......)。
dsin??(m?
m'
)?(m?0,?1,?2......;m'?1,2,.......,N?1)N
样主极大的相对强度，后者决定了主极大的位置。
（干涉）极小的条件是
当某一考虑点的衍射角满足干涉主极大条件而同时又满足单缝衍射极小值条件，该点的光强度实际为0/，主极大并不出现，称该机主极大缺级。
显然当
d/??m/n为整数时，相应的m级主极大为缺级。
不难理解，在每个相邻干涉主极大之间有N-1个干涉极小；两个相邻干涉极小
之间有一个干涉次级大，而两个相邻干涉主级之间共有N-2个次级大。
三、主要仪器设备
激光器、扩束镜、准直镜、衍射屏、会聚镜、光电接收扫描器、自动平衡记录仪。
四、操作方法和实验步骤
1．调整实验系统
（1）按上图所示安排系统。
（2）开启激光器电源，调整光学元件等高同轴，光斑均匀，亮度合适。
（3）选择衍射板中的任一图形，使产生衍射花样，在白屏上清晰显示。
（4）将CCD的输出视频电缆接入电脑主机视频输出端，将白屏更换为焦距为
100mm的透镜。
（5）调整透镜位置，使衍射光强能完全进入CCD。
（6）开启电脑电源，点击“光强分布测定仪分析系统”便进入本软件的主界面，进入系统的主界面后，点击“视频卡”下的“连接视频卡”项，打开一个实时
采集窗口，调整透镜与CCD的距离，使电脑显示屏能清晰显示衍射图样，并调
整
起偏/检偏器件组，使光强达到适当的强度，将采集的图像保存为bmp、JPG两
种格式的图片。
2．测量单缝夫琅和费衍射的光强分布（1）选定一条单狭缝作为衍射元件
（2）运用光强分布智能分析软件在屏幕上显示衍射图像，并绘制出光强分布曲线。
（3）对实验曲线进行测量，计算狭缝的宽度。
3．观察衍射图样
将衍射板上的图形一次移入光路，观察光强分布的水平、垂直坐标图或三维图形。
五、实验数据记录和处理
1. 测量单缝夫琅和费衍射光强分布并计算缝宽
标准单缝夫琅和费衍射图以及光强分布如下所示：
对光强分布图进行分析后可得，正负1级极小的像素坐标分别为
x?1??268,x1??254。
同时，该标准单缝缝宽已知，a?0.02mm。