应用光学实验报告

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应用光学实验报告

应用光学实验报告

报告(操作性实验)课程名称:应用光学实验题目:薄透镜焦距测量与光学系统基点测量指导教师:班级:学号:学生姓名:一、实验目得1、学会调节光学系统共轴。

2、掌握薄透镜焦距得常用测定方法。

3、研究透镜成像得规律。

4、学习测定光具组基点与焦距得方法二、仪器用具1、光源(包括LED,毛玻璃等)2、干板架3、目标板4、待测透镜(Φ50、0,f75、0mm)5、反射镜6、二维调节透镜/反射镜支架7、白屏8、节点器(含两Φ40透镜,f200与f 350)三、基本原理1、自准直法测焦距如下图所示,若物体正好处在透镜L得前焦面处,那么物体上各点发出得光经过透镜后,变成不同方向得平行光,经透镜后方得反射镜M把平行光反射回来,反射光经过透镜后,成一倒立得与原物大小相同得实象,像位于原物平面处。

即成像于该透镜得前焦面上。

此时物与透镜之间得距离就就是透镜得焦距,它得大小可用刻度尺直接测量出来。

L M图1、2 自准直法测会聚透镜焦距原理图2、二次成像法测焦距由透镜两次成像求焦距方法如下:图1、3 透镜两次成像原理图当物体与白屏得距离时,保持其相对位置不变,则会聚透镜置于物体与白屏之间,可以找到两个位置,在白屏上都能瞧到清晰得像.如上图所示,透镜两位置之间得距离得绝对值为,运用物像得共扼对称性质,容易证明:上式表明:只要测出与,就可以算出.由于就是通过透镜两次成像而求得得,这种方法称为二次成像法或贝塞尔法.这种方法中不须考虑透镜本身得厚度,因此用这种方法测出得焦距一般较为准确.3、主面与主点若将物体垂直于系统得光轴,放置在第一主点H处,则必成一个与物体同样大小得正立得像于第二主点H'处,即主点就是横向放大率β=+1得一对共轭点。

过主点垂直于光轴得平面,分别称为第一与第二主面,如图1中得MH与M'H'。

4、节点与节面节点就是角放大率γ=+1得一对共轭点。

入射光线(或其延长线)通过第一节点N时,出射光线(或其延长线)必通过第二节点N ',并于N 得入射光线平行(如图所示)。

应用光学实验报告

应用光学实验报告

实用文档应用光学实验报告姓名:xxx班级:xxx学号:xx实验目的1.了解学习使用zemax软件,并用zemax完成透镜实验。

2.了解学习使用tfcalc软件,并用tfcalc完成光学薄膜设计和分析实验。

实验内容1.应用zemax设计一个F/4的镜片,焦距为100mm,在轴上可见光谱范围内,使用BK7玻璃。

生成光学特性曲线,光程差曲线,点列图,并进行简单优化。

2.应用tfcalc设计一个光学薄膜,并进行分析。

实验过程任务一1.根据教程学习了解zemax。

2.首先,运行ZEMAX。

为系统输入波长,在第一个“波长”行中输入486,在第二行的波长列中输入587,最后在第三行输入656。

3.设置权重为1.0。

4.定义孔径。

由于需要一个F/4镜头,所以需要一个25mm的孔径。

5.增加第四个表面。

物体所在面为第0面,然后才是第1(STO是光阑面),第2和第3面(标作IMA)。

6.选用玻璃BK7。

并输入镜片厚度是4mm。

7.确定曲率半径,前面和后面的半径分别是100和-100,并输入一个100的值,作为第2面的厚度。

8.应用光线特性曲线图进行判断。

9.优化设计。

10.应用点列图及OPD图衡量光学性能。

任务二1.根据教程学习了解tfcalc。

2.运行tfcalc。

3.设置光薄膜层数。

4.设置每层所用的物质(如TIO2,SIO2等)。

5.运行获得分析曲线图。

实验结果任务一图一光线特性曲线图图二光线特性曲线图(纠正离焦后)图三像差图图四OPD图图五多色光焦点漂移图图六点列图任务二图七(选用6层薄膜,材料如图所示)说明:采用六层薄膜,介质分别为SIO2,TIO2,SIO2,TIO2,SIO2,TIO2。

图八(设置“反射”所得)说明:波长在400—700nm之间薄膜适合透射,在700—1200nm之间适合反射。

图九(设置“透射”所得)说明:波长在400—700nm之间透射率在90%—100%之间,适合透射,波长在700—1200nm之间透射率下降,适合反射。

光学公式应用实验报告(3篇)

光学公式应用实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 熟悉光学基本原理和光学仪器的基本操作;2. 通过实验验证光学公式的正确性;3. 培养学生运用光学知识解决实际问题的能力。

二、实验原理本实验主要验证以下光学公式:1. 斯涅尔定律:入射角、折射角和介质的折射率之间存在关系;2. 傅里叶变换:光波通过一个系统后,其频谱会发生改变;3. 透镜成像公式:物体、像和透镜之间的关系。

三、实验仪器与设备1. 光具座;2. 分光计;3. 平面镜;4. 透镜;5. 激光光源;6. 光电探测器;7. 计算机及数据采集软件。

四、实验步骤1. 光的折射实验(1)将激光光源固定在光具座上,调整激光束使其垂直照射到平面镜上;(2)将平面镜放置在光具座上,调整角度使其反射激光束;(3)将激光束通过一个折射率为n的介质(如水、玻璃等),记录入射角i和折射角r;(4)根据斯涅尔定律n=sin i/sin r,计算介质的折射率n;(5)重复步骤(3)和(4),分别测量不同角度的入射角,验证斯涅尔定律的正确性。

2. 光的衍射实验(1)将激光光源固定在光具座上,调整激光束使其垂直照射到一个狭缝上;(2)将狭缝放置在光具座上,调整狭缝宽度;(3)将光电探测器放置在狭缝后面,记录光强分布;(4)根据衍射公式,计算衍射条纹间距和光强分布,验证衍射现象。

3. 透镜成像实验(1)将激光光源固定在光具座上,调整激光束使其垂直照射到一个透镜上;(2)将透镜放置在光具座上,调整透镜位置;(3)将光电探测器放置在透镜另一侧,记录光强分布;(4)根据透镜成像公式,计算物体、像和透镜之间的关系,验证成像规律。

五、实验结果与分析1. 光的折射实验根据斯涅尔定律,计算不同角度的入射角和折射角,得到介质的折射率。

通过多次实验,验证斯涅尔定律的正确性。

2. 光的衍射实验根据衍射公式,计算衍射条纹间距和光强分布。

通过实验数据,验证衍射现象。

3. 透镜成像实验根据透镜成像公式,计算物体、像和透镜之间的关系。

应用光学实验报告

应用光学实验报告

应用光学实验报告一、实验目的本实验旨在应用光学的基本原理,通过一系列的光学实验,加深对光学现象和光学仪器的理解,掌握光学实验的基本方法和技巧。

二、实验设备与实验原理1.实验设备:(1)凸透镜:用于凸透镜成像的实验。

(2)平凸透镜:用于平凸透镜成像和焦距测定的实验。

(3)反射镜:用于反射镜成像和角度测量的实验。

(4)单缝衍射实验仪:用于单缝衍射实验的仪器。

(5)波长测定仪:用于测量光波长的仪器。

2.实验原理:(1)光学成像:光线经过透镜或者反射镜时,会发生折射或反射,形成实物的像。

像的性质根据入射光线和透镜或反射镜的参数来确定。

(2)凸透镜成像:当物体与凸透镜的距离远大于焦距时,光线经过凸透镜成像的像较小,发生放大现象;当物体与凸透镜的距离接近焦距时,光线经过凸透镜成像的像呈现无穷大;当物体与凸透镜的距离小于焦距时,光线经过凸透镜成像的像为倒立且放大的实像。

(3)平凸透镜成像:光线经过平凸透镜成像时,发生折射,形成实物的像。

像的性质取决于物体与平凸透镜的距离。

(4)反射镜成像:光线经过反射镜产生实物的像。

像的位置由入射光线和反射镜位置决定。

(5)单缝衍射实验:单缝衍射实验仪通过观察光的衍射现象,测量光的波长。

(6)波长测定仪:通过干涉法和角度测量,可以测量光的波长。

三、实验步骤与结果分析1.凸透镜成像实验(1)用凸透镜成像的实验装置,分别将物体放在凸透镜焦点的前后,并观察像的性质。

(2)记录物体与凸透镜的距离及凸透镜成像的结果。

结果分析:通过观察像的性质和测量物体与凸透镜的距离,我们发现当物体与凸透镜的距离远大于焦距时,成像的像较小;当物体与凸透镜的距离接近焦距时,成像的像呈现无穷大;当物体与凸透镜的距离小于焦距时,成像的像为倒立且放大的实像。

2.平凸透镜成像和焦距测定实验(1)用平凸透镜成像和焦距测定的实验装置,分别将物体放在平凸透镜焦点的前后,并观察像的性质。

(2)通过移动凸透镜,找到物体与凸透镜的距离,使成像的像呈现无穷大,以此测量凸透镜的焦距。

初中物光学实验报告

初中物光学实验报告

初中物光学实验报告1. 引言光学是物理学的一个重要分支,研究光的产生、传播和相互作用规律。

光学实验是通过一系列实验,来观察和研究光的性质和行为。

本实验主要探究光的传播和反射规律,以及光的折射现象。

2. 实验目的1. 了解光的传播和反射规律;2. 探究光的直线传播特性;3. 观察光的折射现象,并理解折射角与入射角之间的关系。

3. 实验器材1. 平凸透镜2. 凸透镜3. 光箱和光源4. 平面镜5. 直尺和角度量具4. 实验步骤实验一:光的反射规律1. 在桌面上放置一块平面镜。

2. 在光箱中点亮光源,将光线通过准直装置使其尽量垂直射向平面镜。

3. 观察入射光线和反射光线的方向,记录下角度。

4. 旋转平面镜,重复步骤3,观察并记录不同角度下的反射现象。

实验二:光的折射现象1. 在桌面上放置一块平凸透镜。

2. 在光箱中点亮光源,将光线通过准直装置使其尽量垂直射向平凸透镜。

3. 观察折射光线,并记录下入射角和折射角的数值。

4. 更换不同角度的入射光线,重复步骤3。

5. 实验结果与分析实验一:光的反射规律入射角度()反射角度()-30 3045 4560 60根据实验结果,我们可以得出结论:光的入射角度和反射角度相等。

实验二:光的折射现象入射角度()折射角度()30 2045 3060 40从实验结果中可以观察到,入射角度和折射角度之间存在一定的关系。

根据进一步实验数据的统计分析,我们发现入射角度和折射角度之间的关系可以通过折射定律来描述,即入射角度与折射角度的正弦值之间保持一定比例。

6. 结论通过本次实验,我们成功观察和验证了光的反射规律和折射现象。

实验结果表明光在介质之间传播时会发生折射,折射角度与入射角度之间存在一定的关系。

实验数据进一步验证了光的直线传播特性,并且实验结果与光学定律相符。

7. 实验总结通过本次实验,我深入了解了光的传播和反射规律,以及光的折射现象。

我学会了如何观察和记录实验现象,以及如何进行数据分析和结论归纳。

应用光学实验

应用光学实验
第三章 光学零件几何参数测量
§3-1 球面曲率半径测量
球面反射镜和球面透镜的光学参数直接受球面曲率半径的影响,球面曲率半径变化还 影响成象系统的象差校正状况。因此,在光学工业中球面曲率半径测量成了常规的检测项 目。在生产车间常用玻璃样板作为检测工具。本节的目的在于研究玻璃样板曲率半径的测 定方法,必要时用这些方法直接测量透镜的球面曲率半径。
1-被测样品 2-折射棱镜
射光线只能分布在光线 PR的同侧(或者左侧,或者右侧),而 PR就是出射光的边界。在
用来接收出射光的望远镜视场中,它形成明暗两部分的分界线,瞄准这一分界线,就确定
了光线 PR的方向,就起到了标定 0 的作用。
可以导出
n sin A
n
2 L
sin 2
0
cos Asin 0
在使得望远镜中明暗视场的分界线带色(对不同的波长,光线 PR的方向不同),这就影响
瞄准精度。为了消除色散现象的影响,在仪器中引入了色散棱镜。它由两个相对转动的棱 镜组成,其不同的相对位置状态,可以引入不同的色散值,以抵消试样和标准棱镜所引起
的色散作用。色散棱镜的不同位置状态,用色散刻度圈上的 Z 值表示。 (4)望远镜 望远镜是仪器的瞄准系统,用以确定光线 PR(图 9-1)的方向,给定
xR2 ——由测微目镜螺旋分划板螺距误差 s 引起的 x R 值误差, xR2 s / ,
为显微物镜垂轴放大率;
xR3 ——显微镜对准误差。 测量半径 R 的误差为
R

r xR
2
2 r

1 4

r xR
2
2
1
7
图 15-3 球径仪光路图 1-反光镜 2-滤光镜 3-保护玻璃 4-刻尺 5-平板玻璃 6-显微镜物镜 7-棱镜

光学系列实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解光学实验的基本原理和实验方法;2. 掌握光学仪器的基本操作和调整技巧;3. 通过实验验证光学理论,加深对光学知识的理解;4. 培养团队合作精神和实验技能。

二、实验内容及步骤1. 实验一:光的反射和折射(1)实验目的:验证光的反射和折射定律,了解光在介质中的传播规律。

(2)实验步骤:1)将实验装置(光具座、平面镜、透镜、光屏等)组装好;2)调节光具座,使光源、平面镜、透镜、光屏等光学元件共线;3)调整平面镜,使入射光线垂直于镜面;4)观察并记录反射光线的方向,验证反射定律;5)将透镜置于入射光线和光屏之间,调整透镜位置,观察折射光线的方向,验证折射定律;6)计算入射角、反射角、折射角,分析光在介质中的传播规律。

(3)实验结果与分析:1)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,验证了反射定律;2)实验结果显示,折射光线与入射光线、法线在同一平面内,且折射角与入射角之间存在正弦关系,验证了折射定律;3)通过实验结果,加深了对光在介质中传播规律的理解。

2. 实验二:薄膜干涉(1)实验目的:观察薄膜干涉现象,了解干涉原理和薄膜厚度与干涉条纹的关系。

(2)实验步骤:1)将实验装置(薄膜干涉仪、白光光源、光屏等)组装好;2)调整薄膜干涉仪,使白光光源垂直照射到薄膜上;3)观察光屏上的干涉条纹,记录条纹间距;4)改变薄膜的厚度,观察干涉条纹的变化,分析薄膜厚度与干涉条纹的关系。

(3)实验结果与分析:1)实验结果显示,光屏上出现明暗相间的干涉条纹,验证了干涉现象;2)通过改变薄膜的厚度,发现干涉条纹间距与薄膜厚度呈线性关系,符合干涉原理;3)通过实验结果,加深了对干涉原理和薄膜干涉现象的理解。

3. 实验三:衍射和光的衍射极限(1)实验目的:观察光的衍射现象,了解衍射原理和衍射极限。

(2)实验步骤:1)将实验装置(单缝衍射仪、光具座、光屏等)组装好;2)调整单缝衍射仪,使光源垂直照射到单缝上;3)观察光屏上的衍射条纹,记录条纹间距;4)改变单缝宽度,观察衍射条纹的变化,分析衍射极限。

应用光学实验报告

成绩信息与通信工程学院实验报告(操作性实验)课程名称:应用光学实验题目:薄透镜焦距测量和光学系统基点测量指导教师:班级:学号:学生姓名:一、实验目的1.学会调节光学系统共轴。

2.掌握薄透镜焦距的常用测定方法。

3.研究透镜成像的规律。

4.学习测定光具组基点和焦距的方法二、仪器用具1、光源(包括LED,毛玻璃等)2、干板架3、目标板4、待测透镜(Φ,)5、反射镜6、二维调节透镜/反射镜支架7、白屏8、节点器(含两Φ40透镜,f 200和f 350)三、基本原理1.自准直法测焦距 如下图所示,若物体AB 正好处在透镜L 的前焦面处,那么物体上各点发出的光经过透镜后,变成不同方向的平行光,经透镜后方的反射镜M 把平行光反射回来,反射光经过透镜后,成一倒立的与原物大小相同的实象B A '',像B A ''位于原物平面处。

即成像于该透镜的前焦面上。

此时物与透镜之间的距离就是透镜的焦距f ,它的大小可用刻度尺直接测量出来。

图 自准直法测会聚透镜焦距原理图2. 二次成像法测焦距由透镜两次成像求焦距方法如下:图 透镜两次成像原理图当物体与白屏的距离f l 4>时,保持其相对位置不变,则会聚透镜置于物体与白屏之间,可以找到两个位置,在白屏上都能看到清晰的像.如上图所示,透镜两位置之间的距离的绝对值为d ,运用物像的共扼对称性质,容易证明:ld l f 422-='上式表明:只要测出d 和l ,就可以算出f '.由于是通过透镜两次成像而求得的f ',这种方法称为二次成像法或贝塞尔法.这种方法中不须考虑透镜本身的厚度,因此用这种方法测出的焦距一般较为准确.3.主面和主点若将物体垂直于系统的光轴,放置在第一主点H 处,则必成一个与物体同样LM大小的正立的像于第二主点H '处,即主点是横向放大率β=+1的一对共轭点。

过主点垂直于光轴的平面,分别称为第一和第二主面,如图1中的MH 和M 'H '。

光学实验报告总结

一、实验背景光学实验是物理学中的重要实验之一,通过实验我们可以验证光学理论,加深对光学原理的理解。

本实验报告主要总结了我参加的光学实验,包括光的传播、折射、反射、干涉、衍射等基本光学现象,以及光学元件的特性和应用。

二、实验内容及过程1. 光的传播实验(1)实验目的:验证光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播的原理。

(2)实验器材:激光笔、光屏、白纸、直尺。

(3)实验过程:1)将激光笔对准光屏,调整激光笔与光屏的距离,使激光束在光屏上形成一个光点。

2)用直尺测量光点与光屏之间的距离,记录数据。

3)改变激光笔与光屏之间的距离,重复步骤1)和2),记录数据。

4)分析数据,验证光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播的原理。

2. 折射实验(1)实验目的:验证光的折射定律,了解折射率与介质的关系。

(2)实验器材:激光笔、玻璃砖、水、白纸。

(3)实验过程:1)将激光笔对准玻璃砖,调整激光笔与玻璃砖的距离,使激光束在玻璃砖上形成一个光点。

2)将玻璃砖放入水中,调整激光笔与玻璃砖的距离,使激光束在水中形成一个光点。

3)比较光点在玻璃砖和水中的位置,分析数据,验证光的折射定律。

4)改变激光笔与玻璃砖的距离,重复步骤2),记录数据,分析折射率与介质的关系。

3. 反射实验(1)实验目的:验证光的反射定律,了解反射率与介质的关系。

(2)实验器材:激光笔、平面镜、白纸。

(3)实验过程:1)将激光笔对准平面镜,调整激光笔与平面镜的距离,使激光束在平面镜上形成一个光点。

2)改变激光笔与平面镜的距离,重复步骤1),记录数据。

3)分析数据,验证光的反射定律。

4. 干涉实验(1)实验目的:观察光的干涉现象,了解干涉条纹的分布规律。

(2)实验器材:激光笔、双缝板、光屏、白纸。

(3)实验过程:1)将激光笔对准双缝板,调整激光笔与双缝板之间的距离,使激光束在双缝板上形成两个光点。

2)将双缝板放在光屏前,调整双缝板与光屏之间的距离,使光屏上出现干涉条纹。

应用光学专题报告范文

应用光学专题报告范文一、引言光学是通过光的传播和相互作用来研究物体和现象的一门科学。

它在现代科技领域中有着广泛的应用和重要的意义。

本报告将介绍光学在几个应用方面的具体研究和应用情况,包括光通信、光储存和光计算等领域。

二、光通信光通信是利用光传输信息的一种通信方式。

与传统的电信号传输相比,光通信具有更大的传输带宽、更远的传输距离与更低的信号衰减。

光纤通信系统是光通信的典型应用之一。

光纤具有高带宽、低衰减、低噪声等特点,广泛应用于电话、互联网和有线电视等通信领域。

同时,随着光子技术的发展,光通信还逐渐应用于光计算、光存储等新兴领域。

三、光储存光储存是指利用光作为信息的存储方式。

它将信息以光的形式存储在材料中,并可以随时读取和擦除。

典型的光储存设备是光盘,它通过激光束读取光盘上的信息。

光储存技术具有存储密度高、读写速度快和可擦除等特点,广泛应用于光学存储器、数码相机和光盘等领域。

光储存技术的发展对提高信息存储密度、提升数据处理速度等方面有着重要意义。

四、光计算光计算是指利用光作为信息处理的方式。

与传统的电子计算机相比,光计算机具有更快的计算速度、更大的存储容量和更低的能耗。

光计算技术是通过光波在材料中的传输和调控来进行信息处理。

光传输的速度快、信息容量大、抗干扰等优势使得光计算技术在大规模数据处理、并行计算和人工智能等领域具有广阔的应用前景。

光计算技术的发展对提升计算能力、加速科学研究和推动信息技术革命具有重要意义。

五、光学在科学研究中的应用光学在科学研究中有着广泛的应用。

例如,光学显微镜是生物、医学、材料等领域研究中经常使用的工具,它可以观察微观结构和反应过程。

光谱学是通过研究物体在光波作用下的吸收、发射和散射等现象来获取物体的相关信息的科学。

光学光谱分析技术可用于分析物质的成分、结构和性质等,广泛应用于药物研究、环境监测和材料表征等领域。

此外,光学还在激光技术、光电子学和光计量学等领域中发挥着重要作用。

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成绩
信息与通信工程学院实验报告
(操作性实验)
课程名称:应用光学
实验题目:薄透镜焦距测量和光学系统基点测量指导教师:班级:学号:学生:
一、实验目的
1.学会调节光学系统共轴。

2.掌握薄透镜焦距的常用测定方法。

3.研究透镜成像的规律。

4.学习测定光具组基点和焦距的方法
二、仪器用具
1、光源(包括LED,毛玻璃等)
2、干板架
3、目标板
4、待测透镜(Φ50.0,f75.0mm)
5、反射镜
6、二维调节透镜/反射镜支架
7、 白屏
8、 节点器(含两Φ40透镜,f 200和f 350)
三、基本原理
1.自准直法测焦距 如下图所示,若物体AB 正好处在透镜L 的前焦面处,那么物体上各点发出的光经过透镜后,变成不同方向的平行光,经透镜后方的反射镜M 把平行光反射回来,反射光经过透镜后,成一倒立的与原物大小相同的实象B A '',像B A ''位于原物平面处。

即成像于该透镜的前焦面上。

此时物与透镜之间的距离就是透镜的焦距f ,它的大小可用刻度尺直接测量出来。

图1.2 自准直法测会聚透镜焦距原理图
2. 二次成像法测焦距
由透镜两次成像求焦距方法如下:
图1.3 透镜两次成像原理图
L
M
当物体与白屏的距离f l 4>时,保持其相对位置不变,则会聚透镜置于物体与白屏之间,可以找到两个位置,在白屏上都能看到清晰的像.如上图所示,透镜两位置之间的距离的绝对值为d ,运用物像的共扼对称性质,容易证明:
l
d l f 42
2-=
' 上式表明:只要测出d 和l ,就可以算出f '.由于是通过透镜两次成像而求得的f ',这种方法称为二次成像法或贝塞尔法.这种方法中不须考虑透镜本身的厚度,因此用这种方法测出的焦距一般较为准确.
3.主面和主点
若将物体垂直于系统的光轴,放置在第一主点H 处,则必成一个与物体同样大小的正立的像于第二主点H '处,即主点是横向放大率β=+1的一对共轭点。

过主点垂直于光轴的平面,分别称为第一和第二主面,如图1中的MH 和M '
H '。

4.节点和节面
节点是角放大率γ=+1的一对共轭点。

入射光线(或其延长线)通过第一节点N 时,出射光线(或其延长线)必通过第二节点N ',并于N 的入射光线平行(如图所示)。

过节点垂直于主光轴的平面分别称为第一和第二节面。

当共轴球面系统处于同一媒质时,两主点分别与两节点重合。

图1.4 透镜组光路示意图
5.焦点、焦面
平行于系统主轴的平行光束,经系统折射后与主轴的交点F '称为像方焦点;过F '垂直于主轴的平面称为像方焦面。

第二主点H '到像方焦点F '的距离,称为系统的像方焦距f '。

此外,还有物方焦点F 及焦面和焦距f 。

图1.5 测量基点示意图
综上所述,薄透镜的两主点和节点与透镜的光心重合,而共轴球面系统两主点和节点的位置,将随各组合透镜或折射面的焦距和系统的空间特性而异。

实际使用透镜组时,多数场合透镜组两边都是空气,物方和像方媒质的折射率相等,此时节点和主点重合。

本实验以两个薄透镜组合为例,主要讨论如何测定透镜组的节点(主点)。

设L 为已知透镜焦距等于o f -的凸透镜,L.S.为代测透镜组,其主点(节点)
为H 、H / (N 、N /)),像焦点为F '。

当AB (高度已知)放在L 的前焦点处时,
它经过L 以及L.S.将成像A / B /于L.S.的后焦面上。

因为AO// A / N /,AB// A / B /,OB// N / B /,所以
△AOB ∽△A / N /B ,即AB :o f -=A / B /:f ' 所以AB
B A f
f o '
'-=' 因此我们可以通过测量A / B /的大小,从而得到f '
的数值。

因为是平行光入
射到透镜组上,所以像A / B /的位置就是F /的位置。

F /的位置既然确定,而N / F /=f ',因此N /的位置也就确定了。

把L.S.的入射方向和出射方向互相颠倒,即可测定F 和N 的位置。

本实验节点和主点重合,所以H 和H '的位置也得到确定
四、实验步骤
1.自准直法测焦距
(1)参照下图,沿滑轨装妥各器件,并调至共轴。

物屏图案
图1.6 自准直光路装配图
(2)移动待测透镜,直至在目标板上获得镂空图案的倒立实像;
(3)调整反射镜,并微调待测透镜,前后移动反射镜,使像始终最清晰且
与物等大(充满同一圆面积); (4)分别记下目标板和被测透镜的位置a 1、a 2;
(5)计算:21a a f -=
(6)重复几次实验,计算焦距,取平均值。

2.二次成像法测焦距
(1)按下图沿导轨布置各器件并调至共轴,再使目标板与白屏之间的。

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