大学物理实验几何光学综合
几何光学综合实验报告
466.7
4
100.0
650.0
232.8
522.1
5
100.0
700.0
221.1
574.5
6
100.0
750.0
215.1
630.9
凸透镜焦距相关计算如下：
= 像屏位置 − 物屏位置
= 小像，透镜位置 − 大像透镜位置
由 =
2 −2
4
得：
表 2 凹透镜焦距
1 （mm）
97.384
2. 自组望远镜
表 3 望远镜数据表
1
物屏位置
（mm）
准直透镜位置
（mm）
物镜位置
（mm）
目镜位置
（mm）
100.0
200.0
811.9
1000.0
3. 自组望远镜并测量凹透镜焦距
表 4 自组望远镜并测量凹透镜焦距数据记录表
缩小实像位置 a（mm）
L2 位置 b（mm）
1
678.9
629.2
2
648.7
主光轴。其它通过透镜光心的直线皆为透镜的附光轴。
2.薄透镜成像公式:
在近轴光束的条件下，薄透镜成像公式为：
1
1
1
= +
…(1)
其中：
u：物距 v：像距 f：焦距
实物、实像时,u,v 为正;虚物、虚像时 u,v 为负。凸透镜 f 为正；凹透镜 f 为负。
3.位移法测凸透镜焦距：
当物体 AB 与像屏 M 的间距 > 4 时,透镜在 D 区间移动,可在屏上两次成像，一次成清晰放大的实像1 1,
同一高度,且连线(光轴)平行于导轨。
光学综合实验实验报告
一、实验目的1. 熟悉光学仪器的基本原理和操作方法。
2. 掌握光学元件的识别和测试方法。
3. 学习光学实验的基本技能，提高实验操作能力。
4. 培养团队合作精神和科学严谨的态度。
二、实验原理光学实验是研究光现象和光学原理的重要手段。
本实验主要涉及以下光学原理：1. 光的折射：光从一种介质进入另一种介质时，其传播方向发生改变的现象。
2. 光的反射：光射到物体表面后，返回原介质的现象。
3. 光的干涉：两束或多束光相遇时，产生的明暗相间的条纹现象。
4. 光的衍射：光波通过狭缝或障碍物后，产生弯曲传播的现象。
三、实验仪器与材料1. 光具座2. 平面镜3. 激光器4. 分束器5. 成像系统6. 透镜7. 光栅8. 光电池9. 数字多用表10. 记录纸四、实验步骤1. 光的折射实验（1）将激光器发出的激光束照射到平面镜上，调整平面镜角度，观察激光束的反射方向。
（2）将平面镜倾斜一定角度，观察激光束的折射方向。
（3）测量激光束的入射角和折射角，记录数据。
2. 光的反射实验（1）将激光束照射到平面镜上，观察激光束的反射方向。
（2）调整平面镜角度，观察激光束的反射方向。
（3）测量激光束的入射角和反射角，记录数据。
3. 光的干涉实验（1）将激光束照射到分束器上，使激光束分为两束。
（2）将两束激光分别照射到透镜上，形成干涉条纹。
（3）调整透镜位置，观察干涉条纹的变化。
（4）测量干涉条纹的间距，记录数据。
4. 光的衍射实验（1）将激光束照射到光栅上，观察衍射条纹。
（2）调整光栅角度，观察衍射条纹的变化。
（3）测量衍射条纹的间距，记录数据。
五、实验结果与分析1. 光的折射实验根据实验数据，计算出折射率n，并与理论值进行比较。
2. 光的反射实验根据实验数据，计算出反射率R，并与理论值进行比较。
3. 光的干涉实验根据实验数据，计算出干涉条纹的间距，并与理论值进行比较。
4. 光的衍射实验根据实验数据，计算出衍射条纹的间距，并与理论值进行比较。
光学的综合实验报告
一、实验目的1. 理解光学基本原理，包括光的反射、折射、干涉、衍射和偏振等。
2. 掌握光学仪器的基本操作和使用方法。
3. 通过实验验证光学理论，加深对光学知识的理解。
4. 培养实验操作能力和分析问题的能力。
二、实验仪器1. 平行光管2. 凸透镜3. 凹透镜4. 分划板5. 白屏6. 测微目镜7. 二维调整架8. 可变口径二维架9. 读数显微镜10. 光具座11. 待测透镜及支架12. 钠光灯13. 双棱镜14. 单缝15. 双缝16. PASCO 仪器系统17. 二极管激光器18. 旋转运动传感器19. 计算机20. 光学导轨三、实验原理1. 光的反射与折射：根据斯涅尔定律，当光线从一种介质进入另一种介质时，其入射角和折射角之间满足一定的关系。
2. 光的干涉：当两束相干光相遇时，它们会相互叠加，形成干涉现象。
干涉条纹的间距与光的波长、光程差和光源的相干性有关。
3. 光的衍射：当光通过狭缝或绕过障碍物时，会发生衍射现象。
衍射条纹的间距与光的波长和狭缝宽度有关。
4. 光的偏振：光波的电场振动方向与传播方向垂直，称为偏振光。
偏振光可以通过偏振片进行控制。
四、实验内容1. 测量透镜焦距：利用平行光管和透镜，测量不同透镜的焦距，并验证透镜成像规律。
2. 双棱镜干涉实验：观察双棱镜产生的双光束干涉现象，测定钠光波长。
3. 单缝衍射实验：利用二极管激光器和单缝，观察并分析单缝衍射条纹，计算狭缝宽度。
4. 双缝干涉实验：利用二极管激光器和双缝，观察并分析双缝干涉条纹，计算狭缝间距。
5. 偏振实验：利用偏振片和激光器，观察光的偏振现象，研究偏振光的特性。
五、实验步骤1. 测量透镜焦距：- 将平行光管对准光源，调整透镜，使光斑成像在无穷远处。
- 利用分划板测量光斑的位置，计算焦距。
2. 双棱镜干涉实验：- 将钠光灯置于双棱镜的一侧，调整双棱镜的倾斜角度，观察干涉条纹。
- 记录干涉条纹间距，计算钠光波长。
3. 单缝衍射实验：- 将二极管激光器对准单缝，调整接收屏的位置，观察衍射条纹。
几何光学 实验报告
几何光学实验报告几何光学实验报告引言：光学是研究光的传播和相互作用的科学，而几何光学则是光学中的一个重要分支。
几何光学研究光的传播和反射、折射等现象，通过几何方法描述光的行为。
本次实验旨在通过实际操作，验证几何光学的基本原理，并探究光在不同介质中的传播规律。
实验一：光的直线传播实验目的：通过实验验证光在均匀介质中的直线传播原理。
实验器材：光源、凸透镜、平凸镜、直尺、白纸、直尺、直角三角板等。
实验步骤：1. 将光源放置在实验桌上，并调整到适当位置。
2. 在光源的正前方放置一张白纸，作为屏幕。
3. 将凸透镜放置在光源的正前方，并调整到合适位置。
4. 用直尺在凸透镜的前方放置一根直线，作为光的传播路径。
5. 观察屏幕上的光线，确认光线是否呈直线传播。
实验结果与结论：经过实验观察，我们发现光线在均匀介质中呈直线传播。
这验证了几何光学中的直线传播原理，即光在均匀介质中沿着直线传播。
实验二：光的反射实验目的：通过实验验证光的反射定律。
实验器材：光源、平凸镜、直尺、白纸等。
实验步骤：1. 将光源放置在实验桌上，并调整到适当位置。
2. 在光源的正前方放置一张白纸，作为屏幕。
3. 将平凸镜放置在光源的正前方，并调整到合适位置。
4. 用直尺在平凸镜的前方放置一根直线，作为光的传播路径。
5. 观察屏幕上的光线，确认光线是否按照反射定律反射。
实验结果与结论：经过实验观察，我们发现光线在平凸镜上按照反射定律反射。
反射定律指出入射角等于反射角，实验结果与理论相符。
实验三：光的折射实验目的：通过实验验证光的折射定律。
实验器材：光源、透明介质（如玻璃板）、直尺、白纸等。
实验步骤：1. 将光源放置在实验桌上，并调整到适当位置。
2. 在光源的正前方放置一张白纸，作为屏幕。
3. 将透明介质（如玻璃板）放置在光源的正前方，并调整到合适位置。
4. 用直尺在透明介质的前方放置一根直线，作为光的传播路径。
5. 观察屏幕上的光线，确认光线是否按照折射定律折射。
大学物理综合设计性实验(完整)
综合设计性物理实验指导书黑龙江大学普通物理实验室目录绪论实验1 几何光学设计性实验实验2 LED特性测量实验3 超声多普勒效应的研究和应用实验4 热辐射与红外扫描成像实验实验5 多方案测量食盐密度实验6 多种方法测量液体表面张力系数实验7 用Multisim软件仿真电路实验8 霍尔效应实验误差来源的分析与消除实验9 自组惠斯通电桥单检流计条件下自身内阻测定实验10 用迈克尔逊干涉仪测透明介质折射率实验11 光电效应和普朗克常数的测定液体电导率测量实验12 光电池输出特性研究实验实验13 非接触法测量液体电导率绪论一．综合设计性实验的学习过程完成一个综合设计性实验要经过以下三个过程：1．选题及拟定实验方案实验题目一般是由实验室提供，学生也可以自带题目，学生可根据自己的兴趣爱好自由选择题目。
选定实验题目之后，学生首先要了解实验目的、任务及要求，查阅有关文献资料（资料来源主要有教材、学术期刊等），查阅途径有：到图书馆借阅、网络查询等。
学生根据相关的文献资料，写出该题目的研究综述，拟定实验方案。
在这个阶段，学生应在实验原理、测量方法、测量手段等方面要有所创新；检查实验方案中物理思想是否正确、方案是否合理、是否可行、同时要考虑实验室能否提供实验所需的仪器用具、同时还要考虑实验的安全性等，并与指导教师反复讨论，使其完善。
实验方案应包括：实验原理、实验示意图、实验所用的仪器材料、实验操作步骤等。
2．实施实验方案、完成实验学生根据拟定的实验方案，选择测量仪器、确定测量步骤、选择最佳的测量条件，并在实验过程中不断地完善。
在这个阶段，学生要认真分析实验过程中出现的问题，积极解决困难，要于教师、同学进行交流与讨论。
在这种学习的过程中，学生要学习用实验解决问题的方法，并且学会合作与交流，对实验或科研的一般过程有一个新的认识；其次要充分调动主动学习的积极性，善于思考问题，培养勤于创新的学习习惯，提高综合运用知识的能力。
3．分析实验结果、总结实验报告实验结束需要分析总结的内容有：（1）对实验结果进行讨论，进行误差分析；（2）讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法；（3）写出完整的实验报告（4）总结实验成功与失败的原因，经验教训、心得体会。
几何光学实验报告
几何光学实验报告几何光学实验报告引言光学是一门研究光的传播、反射、折射和干涉等现象的学科。
而几何光学则是光学中的一个重要分支，主要研究光线的传播和反射规律。
在本次实验中，我们将通过一系列几何光学实验来探索光的性质和行为。
实验一：光的直线传播在这个实验中，我们使用了一束激光器作为光源，通过调整光线的传播路径，观察光线是否呈直线传播。
实验结果显示，光线在均匀介质中传播时，确实呈直线传播。
这与几何光学的基本假设相符，即光线在均匀介质中传播时沿着直线传播。
实验二：反射定律的验证在这个实验中，我们使用了一面平面镜，将光线照射到镜面上，观察光线的反射现象。
实验结果表明，入射光线和反射光线之间的角度满足反射定律，即入射角等于反射角。
这一结果进一步验证了几何光学中的反射定律。
实验三：折射定律的验证在这个实验中，我们使用了一个玻璃棱镜，将光线照射到棱镜上，观察光线的折射现象。
实验结果显示，入射光线和折射光线之间的角度满足折射定律，即入射角、折射角和介质折射率之间存在一定的关系。
这一结果进一步验证了几何光学中的折射定律。
实验四：透镜成像在这个实验中，我们使用了凸透镜和凹透镜，将光线通过透镜，观察光线的成像效果。
实验结果表明，凸透镜使光线经过折射后会聚到一点，形成实像；而凹透镜使光线经过折射后发散，形成虚像。
这一实验进一步验证了几何光学中的透镜成像原理。
实验五：光的干涉在这个实验中，我们使用了一对狭缝和一束单色光源，观察光的干涉现象。
实验结果显示，当光线通过狭缝后，形成了明暗相间的干涉条纹。
这一结果说明了光的波动性质，进一步支持了光学中的干涉理论。
结论通过以上实验，我们对几何光学的基本原理和现象有了更深入的了解。
光的直线传播、反射定律、折射定律、透镜成像和光的干涉等实验结果都与几何光学的理论相符。
这些实验不仅加深了我们对光学的认识，也为今后的光学研究提供了基础。
展望虽然几何光学提供了对光线传播和反射的简化描述，但它并不能解释光的波动性质和量子效应。
几何光学实验总结
几何光学实验总结几何光学实验是物理实验中的一个重要分支，它研究光线在透明介质中传播时的规律和性质。
通过这些实验，我们可以更加深入地了解光的本质和特性，了解光对于人类生活的重要性。
以下是一些几何光学实验的总结，以供参考：1. 反射定律实验在实验中，我们可以利用反射定律来研究光线在透明介质中的反射规律。
首先将一块被黑色纸包裹的白色纸板放置在水平面上，然后用激光器发出一束光，使其打在白色纸板上。
随着光线的入射角度的变化，我们可以观察到光的反射角度也随之变化，而反射角度与入射角度之间的关系符合反射定律。
这个实验使我们能更好地理解反射现象及其规律。
2. 折射定律实验和反射定律实验类似，我们可以利用折射定律来研究光线在不同介质中的折射规律。
在实验中，我们可以用玻璃板或者水面等不同透明介质来观察光线的折射。
观察折射现象时，我们发现入射角度和折射角度之间的关系符合折射定律，而且不同介质的折射率不同，可以通过实验测量得出。
这个实验是进一步了解光线在不同介质中的行为和规律。
3. 焦距测定实验在几何光学中，焦距对于光线的聚焦起到重要作用。
通过焦距测定实验，我们可以确定透镜的焦点位置，以及测量透镜的焦距。
在实验中，我们可以利用点光源、透镜和屏幕构建一套光学系统。
我们可以在一定距离的位置放置点光源，通过透镜让光线聚焦，最终落在屏幕上，然后通过测量不同位置下屏幕上的亮度和位置，计算出透镜的焦距。
这个实验有助于我们理解光学系统中透镜的作用，更好地掌握透镜的性质和焦距。
总之，几何光学实验是理解光学知识中不可缺少的一环，通过实验，我们可以更系统地深入了解光线在透明介质中的行为和规律，有助于我们理解光的特性和应用。
同时，几何光学实验也需要我们严谨地掌握实验方法和技术，以保证实验结果的准确性和可靠性。
几何光学实验报告
几何光学实验报告实验目的：本实验旨在通过几何光学的基本原理和方法，探究光的反射、折射、色散等现象。
实验仪器和材料：1. 凸透镜2. 凹透镜3. 平面镜4. 空心三棱镜5. 可调直尺6. 物体7. 白色平行光源8. 平头尺9. 亮度计实验原理：1. 凸透镜的成像规律：当物距与像距远小于透镜的焦距时，凸透镜是会产生放大实像的。
2. 凹透镜的成像规律：凹透镜不论物象位置关系如何，总是会产生缩小虚像。
3. 球面镜的成像规律：平面镜是通过反射来形成像的，当物体与像距远小于镜的焦距时，平面镜近似看成理想的晶境平面，作它的焦点。
4. 空心三棱镜的工作原理：空心三棱镜的作用是将白光折射成七种不同颜色的光，这是因为不同颜色的光有不同折射率的缘故。
实验步骤：1. 将凸透镜放在光源前方，调整物体到离透镜非常远的位置，观察透镜的成像。
2. 将凹透镜放在光源前方，调整物体到凹透镜的焦距位置，观察透镜的成像。
3. 将平面镜放在光源前方，调整物体到离平面镜非常远的位置，观察镜的成像。
4. 将平面镜放置水平台上，倾斜平台，调整物体到焦平面上，观察镜的成像。
5. 将空心三棱镜放在光源前方，调整光源和空心三棱镜的位置，观察七色光的成像。
6. 记录实验数据，并根据数据进行分析和总结。
实验结果和分析：通过实验观察和数据记录，我们可以得出以下结论：1. 凸透镜成像：当物体距离凸透镜远小于其焦距时，透镜会形成放大实像。
2. 凹透镜成像：凹透镜无论物体位置如何，总是会形成缩小虚像。
3. 平面镜成像：平面镜不论物体位置如何，总是会形成与物体相等的实像。
4. 空心三棱镜成像：空心三棱镜可以将白光分解成七种不同颜色的光。
5. 实验数据可用于验证和计算光的折射定律、成像公式等。
结论：通过本次几何光学实验，我们探索了光的反射、折射、色散等现象，学习了透镜、平面镜、空心三棱镜的成像规律和工作原理。
实验结果与理论预测一致，验证了几何光学的基本原理和方法。
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几何光学综合实验实验报告
学院自动化班级自175 学号姓名
一、实验目的与实验仪器
理解透镜的成像规律，掌握测量薄透镜焦距的几种方法。
仪器：JGX-1型几何光学实验装置。
二、实验原理
1.自准法测凸透镜：物体发出的光经透镜折射，平面镜反射，再由透镜汇聚形成一个倒立
等大的实像，这时像的中心与透镜光心的距离就是焦距f。
2.贝塞尔法测凸透镜：物屏和像屏的距离为l（l > 4f），凸透镜在O1、O2两个位置分别在
像屏上成放大和缩小的像，成放大的像时，有，成缩小的像时，有，又由于u+v=l，可得f= 。
3.物距-像距法测凹透镜：如图，物距u=O’B’，像距v=O’’B’’,带入成像公式，可
计算出凹透镜焦距f2。
三、实验步骤
1.自准法测薄凸透镜焦距：
（1）按照原理图布置好各元件；
（2）调节凸透镜L和平面镜M的位置，使物屏上的倒立实像最清晰且与物等大（充满同一圆面积）；
（3）记下物屏P和凸透镜L的位置；
（4）重复实验三次。
2.贝塞尔法测薄凸透镜的焦距：
（1）按照原理图布置好各装置，使物与像屏距离l>4f；
（2）移动凸透镜L，使像屏H上形成清晰的放大像，记下L的位置a1；
（3）再移动L，直至在H上形成一清晰的缩小像，记下L的位置a2；
（4）重复实验。
3.物距像距法测凹透镜焦距：
（1）按照原理图布置好实验装置；
（2）先移动凸透镜L1，使物P1在像屏P2上形成清晰的像，记下L1和P2的位置读数；
（3）在凸透镜和像屏之间加入待测薄凹透镜L2，向远处移动像屏，直至屏上又出现清晰的像，记下L2和像屏P2`的位置读数。
（4）对于凹透镜L2来说，物距u=|L2P2|，像距v=|L2P2`|；
四、数据处理
五、分析讨论
本次实验学习了两种测量凸透镜焦距的方法和一种测量凹透镜焦距的方法，为了更好的观测效果，实验应当在光线阴暗的地方进行。
在自准法测凸透镜焦距实验中，利用镂空图案物与像充满整个圆面积可以很好地确定像是否倒立等大，减小了直观判断的误差；在贝塞尔法测凸透镜的焦距时，要是物与像屏的距离大于4倍焦距，否则无法观测到预期的实验现象；在物距-像距法测凹透镜焦距的实验中，也要注意像屏的合适位置，在插入凹透镜之后不要再移动凸透镜。
六、实验结论
实验测得凸透镜焦距约为190mm，凹透镜焦距约为60mm，和元器件上所标规格基本一致；验证了自准法，贝塞尔法，物距像距法的正确性。
七、原始数据。