光学测量原理与技术
光学测试_实验报告
一、实验目的1. 了解光学测试的基本原理和方法。
2. 掌握光学仪器的使用技巧。
3. 通过实验验证光学原理，提高实验技能。
二、实验原理光学测试是研究光学现象、光学元件性能和光学系统性能的一种实验方法。
本实验主要涉及以下光学原理：1. 光的折射：当光线从一种介质进入另一种介质时，其传播方向会发生改变，这种现象称为折射。
2. 光的反射：当光线照射到物体表面时，部分光线会反射回来，这种现象称为反射。
3. 光的干涉：当两束或多束相干光相遇时，会产生干涉现象，即光强分布发生规律性变化。
4. 光的衍射：当光波通过狭缝或绕过障碍物时，会发生衍射现象，即光波在空间中发生弯曲。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：折射仪、反射仪、干涉仪、衍射仪、光具座、光源、狭缝、平板、透镜等。
2. 实验材料：光学元件、光学材料、实验记录表格等。
四、实验步骤1. 折射实验（1）将待测光学元件放置在折射仪的测量平台上。
（2）调整光源，使其光线垂直照射到待测元件上。
（3）观察折射现象，记录折射角度。
（4）重复实验，求平均值。
2. 反射实验（1）将待测光学元件放置在反射仪的测量平台上。
（2）调整光源，使其光线垂直照射到待测元件上。
（3）观察反射现象，记录反射角度。
（4）重复实验，求平均值。
3. 干涉实验（1）将两束相干光分别引入干涉仪的两个臂中。
（2）调整干涉仪，使两束光在屏幕上形成干涉条纹。
（3）观察干涉条纹，记录条纹间距。
（4）重复实验，求平均值。
4. 衍射实验（1）将光波通过狭缝，形成衍射现象。
（2）观察衍射条纹，记录条纹间距。
（3）重复实验，求平均值。
五、实验结果与分析1. 折射实验：通过实验，我们得到待测光学元件的折射率为n，与理论值相符。
2. 反射实验：通过实验，我们得到待测光学元件的反射率为r，与理论值相符。
3. 干涉实验：通过实验，我们得到干涉条纹间距为d，与理论值相符。
4. 衍射实验：通过实验，我们得到衍射条纹间距为D，与理论值相符。
光学测量方法
光学测量方法光学测量方法是一种利用光学原理进行测量和检测的技术手段。
它通过使用光线与被测量对象相互作用，利用光的传播和反射特性来获取被测量对象的信息。
光学测量方法在科学研究、工业制造和生命科学等领域具有广泛应用。
本文将介绍几种常见的光学测量方法，包括激光测距、衍射测量和干涉测量。
一、激光测距激光测距是一种利用激光束测量距离的方法。
其原理是将激光束发射到被测量对象上，通过测量激光束的发射和接收时间差来计算出距离。
激光测距具有高精度、长测距范围和非接触性的特点，广泛应用于建筑、制造业和地理测量等领域。
二、衍射测量衍射测量是一种利用光的衍射现象进行测量的方法。
当光通过物体边缘或孔径时，会发生衍射现象，产生衍射图样。
通过观察和分析衍射图样，可以获得被测量对象的信息，如物体的大小、形状和表面粗糙度等。
衍射测量广泛应用于光学显微镜、天文望远镜和X射线衍射仪等领域。
三、干涉测量干涉测量是一种利用光的干涉现象进行测量的方法。
当两束或多束光线相交时，会产生干涉现象。
通过观察和分析干涉图样，可以获取被测量对象的信息，如厚度、形状和折射率等。
干涉测量具有高精度和高灵敏度的特点，广泛应用于表面质量检测、光学薄膜测量和光学干涉仪等领域。
四、光学相干层析成像光学相干层析成像是一种利用光学相干层析技术进行图像重建的方法。
它通过使用干涉测量原理，测量多个方向上的光学干涉信号，并通过计算重建出被测量对象的三维结构图像。
光学相干层析成像具有非破坏性、高分辨率和无需标记的优点，广泛应用于医学影像学、材料检测和生物医学等领域。
总结：光学测量方法是一种利用光学原理进行测量和检测的技术手段。
激光测距、衍射测量、干涉测量和光学相干层析成像是常见的光学测量方法。
它们各自具有不同的原理和应用领域，可以满足不同需求的测量和检测任务。
随着科学技术的不断发展，光学测量方法将在更多领域发挥重要作用，推动科学研究和工业制造的进步。
光学测量原理和技术
光学测量原理和技术光学测量是利用光的特性进行测量的一种方法，广泛应用于工程领域、科学研究和医学等领域。
它通过利用光的传播速度、衍射、干涉、折射等原理，获得被测物体的各种参数，如尺寸、形状、速度、光学性质等。
本文将对光学测量的原理和常用的技术进行详细介绍。
光学测量的原理主要包括光的传播速度、干涉、衍射和折射等。
首先是光的传播速度原理。
光的传播速度是一个常数，通常在空气中为光速的近似值。
利用这一特性，可以通过测量光的传播时间来求得被测物体的距离。
这种方法常用于测量地理位置、道路长度等。
其次是干涉原理。
干涉是指两束或多束光相遇而产生干涉条纹的现象，常用于测量光的波长、被测物体的薄膜厚度等。
例如，杨氏干涉仪利用光的干涉原理测量光的波长。
Michelson干涉仪可以测量被测物体的位移。
再次是衍射原理。
衍射是指光通过物体边缘或孔隙时发生弯曲和散射的现象。
利用衍射原理，可以测量光的孔径、散斑、物体的形状等。
例如，通过测量衍射现象的图案特征可以推断物体的形状和大小。
最后是折射原理。
折射是指光从一种介质进入另一种介质时发生的方向变化。
利用折射原理，可以测量介质的折射率、曲率半径等。
例如，通过测量光经过透镜、棱镜等光学元件后的光线偏折角度可以计算出介质的折射率。
光学测量的技术主要包括激光测距、光栅测量、干涉测量、像散测量和光学断层扫描等。
激光测距技术是一种利用激光测量距离的方法。
利用激光器发射一束高度聚焦的激光束，测量激光束从发射到接收的时间差来计算出距离。
激光测距技术具有高精度、快速的特点，广泛应用于建筑测量、工业制造等领域。
光栅测量技术是利用光栅来测量物体位置和尺寸的方法。
光栅是一种具有规则周期结构的透明介质，在光线的照射下会产生明暗间断交替的光斑。
通过测量光栅上的光斑变化的位置和间距，可以计算出被测物体的位置和尺寸。
干涉测量技术是利用干涉现象进行测量的方法。
常见的干涉测量技术包括干涉仪、干涉计、Michelson干涉仪等。
光学测量原理
光学测量原理
光学测量是一种非接触式测量技术，利用光的传播和反射特性来获取物体的形态、位移、表面粗糙度等信息。
光学测量原理涵盖了光的传播、反射、折射、干涉、衍射等光学现象。
在光学测量中，常用的光源包括激光、LED等。
测量过程中，通过透射、反射或散射等方式，光束与被测物体发生相互作用，进而实现对被测物体的参数测量。
从光的传播和反射特性来看，光学测量原理主要涉及两个重要概念：干涉和衍射。
干涉是指多个光波通过叠加形成的明暗相间的干涉条纹现象。
干涉现象可用于测量光程差、表面形貌、薄膜厚度等参数。
其中，分光干涉仪是一种常见的测量设备，它利用不同波长的光在膜片上的干涉现象，通过测量干涉条纹的变化来确定薄膜的厚度。
衍射是光波传播到障碍物边缘时发生偏折和传播的现象。
衍射现象可用于测量物体尺寸、孔隙结构等参数。
例如，光栅衍射是常用的测量技术，通过检测衍射光的强度变化，可以获得物体的周期、位置和形状等信息。
除了干涉和衍射，光学测量中还有其他的原理和技术，如相位测量、散射测量等。
相位测量利用相位差来测量物体的位移、形变等参数，常用的技术包括激光干涉测量、斑点投影法等。
散射测量则是利用光的散射特性测量物体的表面粗糙度、颗粒尺寸等参数。
总之，光学测量原理通过利用光的传播和反射特性，以及干涉、衍射、相位测量、散射等现象，实现对物体形态、位移和表面粗糙度等参数的测量。
这些原理和技术对于工业、科研等领域的尺度测量和形貌表征具有重要的应用价值。
物理实验技术中常用的光学测量方法与原理
物理实验技术中常用的光学测量方法与原理光学测量是物理实验技术中常用的一种测量方法，它利用光的传播和相互作用特性，通过光学仪器对待测物体进行测量。
光学测量方法广泛应用于材料科学、物理学等领域，并在工业生产中发挥着重要作用。
本文将介绍一些常用的光学测量方法与原理。
1. 散射光测量法：散射光测量法是通过测量物体发射或散射出的光的强度、频率等特性来获得物体的信息。
例如，在材料科学中，可以利用散射光测量物体的粒径、形状等物理特性。
散射光测量法的原理是利用物体表面或内部的不均匀性，使光发生散射或透射，然后通过光学仪器进行测量。
常用的散射光测量方法有动态光散射、静态光散射等。
2. 干涉测量法：干涉测量法是利用光的干涉现象来测量物体的形状、表面质量等。
干涉测量法的原理是将测量光和参考光进行相干叠加，通过干涉现象来获得物体的信息。
例如，在工业制造中，可以利用干涉测量法来检测零件的平整度、平行度等指标。
干涉测量法常用的技术有白光干涉、激光干涉等。
3. 折射测量法：折射测量法是通过测量光在物体内部的折射角、入射角等来获得物体的折射率、光学性质等。
折射测量法的原理是利用折射定律和光的传播特性进行测量。
在材料科学中，折射测量法常用于测量材料的折射率、透明度等参数。
具体的测量方法有自由空间测量法、腔内测量法等。
4. 光敏测量法：光敏测量法是利用材料对光的敏感性来进行测量。
光敏测量法的原理是通过测量材料对光的吸收、发射等特性，获得材料的光学性质。
例如，在光学器件制造中，可以利用光敏测量法来测量材料的吸收系数、光学响应时间等。
光敏测量法常用的技术有吸收光谱法、发射光谱法等。
总之，光学测量方法应用于物理实验技术中，可以从不同角度、不同测量原理来获取物体的信息。
散射光测量法、干涉测量法、折射测量法和光敏测量法都是常用的光学测量方法，它们在材料科学、物理学等领域起着重要作用。
通过不断研究和发展光学测量技术，我们可以更好地理解物质的性质和行为，为科学研究和工业生产提供有力支持。
光学测量原理及技术
泰曼：分振幅、分光路牛顿干涉仪，分光路容易受环境影响
菲索：分振幅、共光路牛顿干涉仪，可实现平面干涉、球面干涉等。共光路：可减小环境干扰。本质上为牛顿干涉原理。
•菲索平面干涉仪原理、构造、光路简图；
详见课本92、93页；
•菲索平面干涉仪的时间相干性、空间相干性；
•放大率法焦距测量计算；
见书33页
放大率法焦距测量中的注意事项
1.负透镜（测量显微镜工作距离大于负透镜焦距）
2.光源光谱组成（色差）
3.被测镜头像质
4.近轴焦距与全口径焦距（球差）、测量显微镜NA
习题P39题4、6
第四章、准直与自准直技术
•准直、自准直的概念；
准直：获得平行光束。
自准直：利用光学成像原理，使物和像都在同一个平面上的方法。
•移相干涉术的特点；
有利于消除系统误差、减小随机的大气湍流、振动及漂流的影响，可适当放宽对干涉仪器的制造精度要求。
补充：
1、牛顿环判断曲率
单色光源：轻轻按压上面的零件。条纹扩散则凸，条纹收缩则凹。
白光光源：按压使两者紧密接触，中央暗斑、第一亮纹几乎为白色。其余亮纹内侧蓝色、外侧红色则为凸，反之为凹。
（清晰度）人眼调焦扩展不确定度：
（消视差法）人眼调焦扩展不确定度：
人眼摆动距离为b，所选对准扩展不确定度为δe，
•对准误差、调焦误差的表示方法；
对准：人眼、望远系统用张角表示；显微系统用物方垂轴偏离量表示；
调焦：人眼、望远系统用视度表示；显微系统用目标与标志轴向间距表示
• 常用的对准方式；
• 光学系统在对准、调焦中的作用；
望远系统：对统提高对准和调焦对准度
测绘技术中的光学测量原理介绍
测绘技术中的光学测量原理介绍引言：光学测量原理是测绘技术中的重要基础知识之一，它在地理信息系统、工程测量、制图和卫星遥感等领域发挥着重要的作用。
本文将介绍光学测量原理的基本概念和应用。
一、光学测量原理的基本概念光学测量原理是基于光的传播和相互作用进行测量的原理。
在测绘领域中，常用的光学测量方法包括经纬仪、电子经纬仪、全站仪、自动水准仪等。
1. 光的传播特性光在真空中的传播速度是固定的，而在介质中会发生折射。
光线的传播遵循直线传播原理，即光线在均匀介质中直线传播。
光线会在介质交界面上发生反射和折射，这些特性是光学测量中重要的基础。
2. 光的相互作用与测量光的相互作用包括反射、折射和干涉等现象。
在测绘中，常用的测量原理包括三角测量原理和坐标测量原理。
二、光学测量原理的应用光学测量原理在测绘技术中有着广泛的应用。
以下将介绍光学测量原理在几个具体应用领域中的应用。
1. 工程测量在工程测量中，光学测量原理被广泛应用于地形测量、建筑测量和路线规划等方面。
通过使用全站仪等设备，可以进行角度、距离和高程的测量，为工程项目提供准确的测量数据，以便进行规划和设计。
2. 制图制图是地图绘制的过程，光学测量原理在制图中发挥着重要作用。
通过使用经纬仪等设备，可以进行地理位置的测量和绘制，为地图制作提供基础数据。
光学测量原理还可以用于测绘地图中的各种要素，例如边界线、地理要素和地形要素等。
3. 地理信息系统地理信息系统（GIS）是用于收集、存储、处理和展示地理数据的系统。
光学测量原理在GIS中有着广泛的应用。
通过使用全站仪和其他光学测量设备，可以获取地理位置的准确数据，并将其与其他信息进行整合，用于地理数据的分析和模拟。
4. 卫星遥感卫星遥感是利用卫星携带的光学设备进行地球观测和数据获取的技术。
卫星遥感中的光学测量原理主要包括光谱分辨率和空间分辨率等。
通过获取卫星遥感图像，可以获取地表的大范围和多角度数据，用于环境监测、资源调查和灾害管理等方面。
光学计测量计的原理和应用
光学计测量计的原理和应用1. 前言光学计测量计是一种利用光学原理进行测量的仪器。
它通过测量光的属性来获得目标物体的相关参数，广泛应用于工业生产、科学研究、医学诊断等领域。
本文将对光学计测量计的原理和应用进行详细介绍。
2. 光学计测量计的原理光学计测量计的原理基于光的传播和反射特性。
通过对光的衍射、干涉、散射等现象进行分析，可以得到被测量对象的相关参数。
光学计测量计的原理主要包括以下几个方面：2.1 波长测量原理光学计测量计可以通过测量光的波长来获得被测量对象的相关参数。
这是基于光的衍射现象，根据衍射光的角度和波长之间的关系，可以计算出被测量对象的特定尺寸或形状。
2.2 相位测量原理相位测量是光学计测量计的重要原理之一。
通过测量光波的相位差，可以得到被测对象的形状和表面的信息。
相位测量主要依靠干涉现象，通过比较两束光的相位差来确定物体的形状。
2.3 散射测量原理散射是光学计测量计原理中的另一个重要方面。
通过测量光在物体表面发生的散射现象，可以获得物体的表面粗糙度、颗粒大小等参数。
散射测量主要利用光的散射强度和角度之间的关系来进行分析。
3. 光学计测量计的应用光学计测量计在工业生产、科学研究和医学诊断等领域具有广泛的应用。
以下列举了一些常见的应用场景：3.1 表面粗糙度测量光学计测量计可以通过测量光在物体表面的散射强度来评估物体的表面粗糙度。
这在许多工业领域中非常重要，例如金属加工、半导体制造等。
3.2 形状测量光学计测量计可以通过测量光波的相位差来获得被测对象的三维形状信息。
这在制造业中广泛应用于检测零件的形状精度和测量产品的尺寸。
3.3 光波导测量光波导是一种将光波导引到特定方向的器件。
光学计测量计可以用于测量光波导的传输损耗和耦合效率。
这在光纤通信领域具有重要应用。
3.4 光学薄膜测量光学计测量计可以用来测量光学薄膜的反射率、透射率和薄膜层厚度等参数。
这在光学器件制造和光学镀膜领域非常重要。
3.5 位移测量光学计测量计可以通过测量光波的位移来测量物体的位移或震动。
光学测量原理和技术
光学测量原理和技术
一、光学测量原理
光学测量是一种测量技术，是以光为测量介质，利用光学元件实现性
能参数的测量。
通过利用物理，光学的原理，根据测量对象的形状、形貌，用光投射、用光读取，确定测量对象的参数。
直接光学测量是指利用光的显微镜效应，在测量对象的光学成像基础
上测量几何尺寸，例如照相测量、数码测量等。
间接光学测量是指利用光的衍射，反射或吸收光线等物理现象和光学
过程，测量参数，例如形状、折射率、光密度、折射指数等。
二、光学测量技术
1.光学显微镜测量技术
光学显微镜是一种通过光学成像对物体的尺寸、形状等细微结构的测
量技术。
它可以将物体的真实形状，用光束投射到一个直接看到目标物体
的观测仪器上，从而实现测量。
典型的例子是照相测量，在照相测量中，
加入飞秒激光脉冲，可以取得高精度的照片，以实现更精确的测量。
2.光学衍射测量技术
光学衍射是指在光照射到物体表面时，光线经过表面的折射、反射、
衍射等物理变化而产生物体光学特征，以实现物体的几何形状和参数测量。
3.全息测量技术
全息测量是指将对象的形状和数据以光的三维形式表示出来。
光学测距原理
光学测距原理光学测距是一种利用光学原理进行距离测量的技术，它在工业、军事、测绘等领域有着广泛的应用。
光学测距的原理是利用光的传播特性和光学仪器的测量原理来实现距离的测量，其测距精度高、测量范围广等特点使其成为一种重要的测量手段。
光学测距的原理主要包括三个方面，光的传播特性、光学仪器的测量原理和测距的计算方法。
首先，光的传播特性是光学测距的基础。
光是一种电磁波，具有波粒二象性，它在真空中传播的速度是一个恒定值，而在介质中传播时则会受到介质折射率的影响。
利用光的传播特性，可以通过测量光的传播时间或光的传播路径来实现距离的测量。
其次，光学仪器的测量原理是光学测距的关键。
常见的光学测距仪器包括激光测距仪、相位测距仪、三角测距仪等。
这些仪器利用光的传播特性，通过发射光束并接收反射光束，利用光的传播时间或光的传播路径差来实现距离的测量。
激光测距仪利用激光器发射激光脉冲，通过测量激光脉冲的往返时间来计算距离；相位测距仪则是通过测量光波的相位差来实现距离的测量；三角测距仪则是利用三角测量原理来计算距离。
最后，测距的计算方法是光学测距的重要组成部分。
根据不同的测距原理和仪器，测距的计算方法也有所不同。
例如，激光测距仪通过测量激光脉冲的往返时间，利用光速和时间来计算距离；相位测距仪则是通过测量光波的相位差，利用相位差和光波频率来计算距离；三角测距仪则是利用三角函数关系，通过测量角度和两条边长来计算距离。
总之，光学测距原理是利用光的传播特性和光学仪器的测量原理来实现距离的测量，其测距精度高、测量范围广等特点使其在工业、军事、测绘等领域有着广泛的应用前景。
通过对光学测距原理的深入理解，可以更好地应用光学测距技术，推动其在各个领域的发展和应用。
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第一章、对准、调焦•对准、调焦的定义、目的；1.对准又称横向对准，是指一个对准目标与比较标志在垂直瞄准轴方向像的重合或置中。
目的：瞄准目标（打靶）；精确定位、测量某些物理量（长度、角度度量）。
2、调焦又称纵向对准，是指一个目标像与比较标志在瞄准轴方向的重合。
目的：--使目标与基准标志位于垂直于瞄准轴方向的同一个面上，也就是使二者位于同一空间深度；--使物体（目标）成像清晰；--确定物面或其共轭像面的位置——定焦。
人眼调焦的方法及其误差构成；清晰度法：以目标和标志同样清晰为准则；消视差法：眼睛在垂直视轴方向上左右摆动，以看不出目标和标志有相对横移为准则。
可将纵向调焦转变为横向对准。
清晰度法误差源：几何焦深、物理焦深；消视差法误差源：人眼对准误差；几何焦深：人眼观察目标时，目标像不一定能准确落在视网膜上。
但只要目标上一点在视网膜上生成的弥散斑直径小于眼睛的分辨极限，人眼仍会把该弥散斑认为是一个点，即认为成像清晰。
由此所带来的调焦误差，称为几何焦深。
物理焦深：光波因眼瞳发生衍射，即使假定为理想成像，视网膜上的像点也不再是一个几何点，而是一个艾里斑。
若物点沿轴向移动Δl后，眼瞳面上产生的波像差小于λ/K(常取K=6)，此时人眼仍分辨不出视网膜上的衍射图像有什么变化。
（清晰度）人眼调焦扩展不确定度：（消视差法）人眼调焦扩展不确定度：人眼摆动距离为b•对准误差、调焦误差的表示方法；对准：人眼、望远系统用张角表示；显微系统用物方垂轴偏离量表示；调焦：人眼、望远系统用视度表示；显微系统用目标与标志轴向间距表示•常用的对准方式；22221228ee eD KDαλφφφ⎛⎫⎛⎫'''=+=+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭12111eel lDαφ'=-=2221118el l KDλφ'=-=ebδφ'=• 光学系统在对准、调焦中的作用； 望远系统：对准扩展不确定度 调焦显微系统：对准 调焦 借助光学系统提高对准和调焦对准度 • 提高对准精度、调焦精度的途径； 书上没有？？？ 补充：消视差法特点：将纵向调焦转变为横向对准；可通过选择误差小的对准方式来提高调焦精确度；不受焦深影响第二章 自准仪基本部件• 光具座的主要构造；• 平行光管（准直仪）• 带回转工作台的自准直望远镜（前置镜） • 透镜夹持器• 带目镜测微器的测量显微镜 •底座e γδ=Γ2φφ'=Γ'250e e e f y δδβ∆==Γ'''1e eq n f D NA x D δ∆=-()222'226e eq N n f NA x A n αλ⎛⎫⎛⎫∆=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2228e D KD αλφ⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪Γ⎝⎭⎝⎭()232'110eD δφ-=Γ-⨯()222'226e eq n f n x NA NA αλ⎛⎫⎛⎫∆+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭'''1e eq nf D x NA D δ∆=-e γδ=Γ'250e e ef y δδβ∆==Γmin 11 1.02~,610D λγαα⎛⎫== ⎪⎝⎭min 110.51~,610y NA λεε⎛⎫∆==⎪⎝⎭1'e eD φα=22'8e KD φλ=2212'''φφφ+'e bφδ=•什么是平行光管；平行光管又称自准直仪，它的作用是提供无限远的目标或给出一束平行光。
主要由一个望远物镜和一个安置在物镜焦平面处的分划板组成。
• 三种自准直目镜的光路简图； 1、高斯式自准直目镜 特点：亮视场暗刻线（透明分划板上刻不透光刻线）； 视轴与平面镜法线重合； 对比度较差；有较强的杂散光。
2、阿贝式 特点：目镜结构紧凑、焦距短易做成高倍率自准目镜； 对比度较好；瞄准视轴与自准用平面镜法线不重合； 视场有部分遮挡； 可能出现光束切割。
3、双分划板式 特点：亮视场暗刻线； 对比度较好；视轴与平面镜法线重合；结构复杂、可靠性较难保证（要求两块分划板都准确位于物镜焦面上， 且二者刻线中心严格位于同一视轴上）• 自准直望远镜、自准直显微镜（构成、光路简图）；自准直目镜 + 显微物镜 = 自准直显微镜 自准直目镜 + 望远物镜 = 自准直望远镜自准直望远镜 自准直显微镜补充：调节平行光管的目的是：是分划刻线平面与物镜焦平面精确重合平面镜准直物镜分划板分光镜光源目镜准直物镜分划板目镜分划板平面镜准直物镜分划板分光镜光源目镜第三章、焦距测量• 放大率法的原理简图及测量装置；凸透镜：凹透镜：测量装置：光具座（光源、波罗板、平行光管、测量显微镜） • 放大率法焦距测量计算；见书33页放大率法焦距测量中的注意事项1. 负透镜（测量显微镜工作距离大于负透镜焦距）2. 光源光谱组成（色差）3. 被测镜头像质4. 近轴焦距与全口径焦距（球差）、测量显微镜NA 习题P39 题4、6 第四章、准直与自准直技术• 准直、自准直的概念； 准直：获得平行光束。
自准直：利用光学成像原理，使物和像都在同一个平面上的方法。
• 实现准直的方法；激光束：很好的方向性、很高的亮度，是直线性测量的理想光束 进一步提高激光束准直性（平行性），可采用激光束的准直技术 准直激光束，用来作为基准直线利用倒装望远镜法，实现激光束的准直望远镜Γ越大，激光束发散角的压缩比越大！ • 自准直仪的类别；一般指自准直望远镜和自准直显微镜。
• 实现自准直的方法；利用光学成像原理，使物和像都在同一个平面上？？？c f y y f ''='c f y y f '''-=准直物镜被测透镜光源人眼平行光管测量显微镜物镜目镜显微镜分划板匀光板•自准直望远镜法测量平行差的原理； 读数减半• 第一平行差、第二平行差；第一光学平行差θI ：棱镜展开后的玻璃板在主截面内的不平行度误差，是由于棱镜主截面内的角度误差引起的。
第二光学平行差θI I ：棱镜展开后的玻璃板在垂直于主截面方向上的不平行度误差，是由棱镜的各个棱不平行而造成的，也称棱差或塔差 • 直角棱镜DI-90 °光学平行差测量； • 自准直显微镜法测量球面曲率半径的原理、简图； 凹面镜 凸面镜 要求显微物镜工作距离足够大！()sin sin 2n ϕθ='2n nϕϕθ==φ'θI =2δ45°BCAC'2n θI2θI 452I I II IIn n ϕθδ'=='454545A B δ=∠-=∠-ACRAP 1P 2P 1P 2RC RAP 1P 2CRAP 12R•自准直显微镜法测量透镜顶焦距的原理、简图（测量原理、本质）➢➢➢➢➢•度盘圆光栅衍射光栅：栅距较小，一般约为0.5um ~ 2um，利用光栅的衍射效应，主要应用于光谱仪等；计量光栅：栅距稍大，一般约为0.01mm ~ 0.05mm，利用两块光栅叠合在一起时产生的莫尔条纹现象进行长度或角度计量，主要用于计量仪器。
计量光栅又可分为长光栅和圆光栅，分别用于长度计量和角度计量。
圆光栅还可分为径向光栅和切向光栅。
光学轴角编码器（光电读取）•符合成像系统与对径读数法的用途；为消除度盘分度圆中心与旋转轴中心不能完全重合带来的偏心误差，可利用在度盘直径两端取得读数后取平均值的方法，称为对径读数法。
所采用的光学读数系统为符合成像系统。
•如何减小或消除自准直望远镜的视差？自准直法、清晰度法•如何减小或消除平行光管分划面的离焦？用自准直望远镜观察平行光管出射的平行光，调整分划板位置，直至看到清晰的分划板刻线。
•掌握至少一种基于测角仪的棱镜角度测量方法；其中之一： • V• V 棱镜折光仪的主要构造；平行光管 V 棱镜对准望远镜 度盘读数显微镜 • 折射液的作用；1.消除空隙，防止光线全反射；2.降低对被测样品的要求（直角偏差、AE 及ED 面）• 镜头焦距测量的其它方法； 精密测角法测量物镜焦距A=180ϕ-()1220sin n n =±0+n n >取0'tan f y ω=• 偏振分析与测量的分类、应用情况； 应用 ：1. 珠宝玉石/矿物成份检定；2. 生物医学检验；3. 光学薄膜测量；4. 葡萄糖浓度测量；5. 偏振干涉、偏振外差 两类：1、测量光波偏振态2、测量物质偏振特性（偏振参数、偏振传递矩阵） 补充：1、 当看到分划线的自准直像和分划线本身重合时（即形成自准直状态），表示自准直望远镜光轴与被测表面垂直，此过程称为自准直望远镜对被测平面的照准定位。
2、测角仪测量前的状态调整测角仪主轴应处于铅垂状态；（水准器水泡） 自准直望远镜和平行光管应当消视差；（自准直法、清晰度法） 自准直望远镜光轴应当和测角仪主轴垂直；（高质量平行玻璃板） 平行光管光轴应当和自准直望远镜光轴相平行。
（瞄准中心） 2、 V 棱镜测量步骤◆ 调节仪器零位；（零位校正专用标准玻璃块） ◆ 装入被测样品（折射液、排除气泡）； ◆ 望远镜瞄准分划像；◆ 读数显微镜读数，并进行零位修正； ◆ 计算被测样品折射率第七章、干涉干涉测量的用途、特点； 用途：光学面形检验：平面、球面、二次曲面 角度偏差检验：楔镜、棱镜、角锥 玻璃材料均匀性（折射率） 球面曲率半径测量光学系统波像差：有限共轭，无限共轭 特点：精度高• 时间相干性、空间相干性；由于光源的非单色性（频谱展宽），干涉条纹对比度会下降，降低程度与两相干光波的传播时间差有关。
把这种因频谱展宽引起的相干性问题称为时间相干性。
相干长度： 最大干涉级： 相干时间 通常扩展光源上不同的点发出的光是不相干的，不同点源产生的干涉条纹的非相干叠加会导致条纹对比度下降，降低程度与扩展光源的空间大小有关。
把这种因光源的空间扩展引起的相干性问题称为空间相干性。
2L λλ=∆L m λλλ==∆2L c c λτλ==∆• 等倾干涉、等厚干涉；厚度相同的各点具有相等的光程差，即具有相同的条纹强度，这类条纹为等厚条纹。
等倾：指入射光线（或反射光线）相对于平板法线的倾斜角度相等。
当透镜光轴与法线平行时，能获得圆形等倾条纹，否则不是圆形的。
• 影响干涉条纹对比度的因素； 时间相干性与空间相干性 相干光束的光强 相干光束的振动方向 杂散光振动、空气扰动……• 牛顿干涉仪简图、时间相干性、空间相干性讨论； 第m 个暗条纹• 牛顿环的特点、球面曲率半径估算； 特点：理想情况下（球面+平面）：1. 中央暗斑（π相位跃变，光疏到光密的反射有π相位跃变）；2. 同心圆环状条纹；3. 条纹内疏外密；• 干涉法楔角测量及楔角方向判断；即 上表面上移，则条纹从厚->薄 按压上表面，则条纹从薄->厚根据条纹移动可判断楔角方向或开口方向。