仪器光学基础
光路图知识点总结大全

光路图知识点总结大全光路图是一种图形表示方法,用于描述光线在光学系统中的传播路径。
光路图通常用于光学系统的设计、分析和优化,例如透镜、镜片、棱镜、反射器等光学元件的排列和组合。
光路图知识点总结涵盖了光学基础知识、光学元件、光路图的绘制和分析等多个方面。
本文将从以下几个方面进行详细介绍。
一、光学基础知识1. 光的传播方式光在空气、介质中传播时,有折射、反射、透射等传播方式。
折射是光线穿过两种介质时改变传播方向的现象,反射是光线遇到平面界面时反弹的现象,透射是光线穿透介质的现象。
2. 光的本质光既具有波动性,也具有粒子性。
光的波长和频率与光的能量有关,波长越短频率越高,能量越大。
3. 光的光程差光程差是光线在不同介质中传播时,根据光速和距离的乘积计算得到的差值。
光程差对于光学系统的成像、衍射和干涉等现象有重要的影响。
4. 光的衍射和干涉衍射是光线通过小孔、边缘时产生弯折、扩散的现象,干涉是光线互相叠加产生相长、相消干涉的现象。
衍射和干涉是光路图设计和分析中需要考虑的重要因素。
5. 光学坐标系光学系统中常用的坐标系包括物方坐标系(出射光线的方向为正方向)、像方坐标系(入射光线的方向为正方向)和中间坐标系。
这些坐标系在光路图绘制和分析中起着重要的作用。
二、光学元件1. 透镜透镜是一种光学元件,根据其形状可以分为凸透镜和凹透镜。
透镜折射、聚焦、散焦的特性对于光路图的设计和分析至关重要。
2. 镜片镜片是一种反射光的光学元件,有平面镜、球面镜、椭圆镜等多种类型。
镜片的反射规律、成像特性和反射率是光路图设计和分析中需要考虑的重要因素。
3. 棱镜棱镜是一种利用折射原理的光学元件,用于折射光线或者分离光谱。
棱镜的折射角、折射率以及光谱分散性对光路图设计和分析有重要的影响。
4. 反射器反射器包括平面反射器、棱镜反射器、反射镜等,是光路图设计中常用的光学元件。
反射器的反射率、反射角、反射的相位等参数对光路图的性能和成像特性有重要的影响。
工程光学基础实验报告

一、实验目的1. 理解和掌握光学基本原理和实验方法;2. 学习使用光学仪器,观察光学现象;3. 分析光学实验数据,提高实验技能。
二、实验仪器与设备1. 光具座;2. 平面镜;3. 凸透镜;4. 薄透镜;5. 光屏;6. 光具箱;7. 刻度尺;8. 毫米尺;9. 精密水准仪;10. 光学显微镜;11. 光电传感器;12. 数据采集器。
三、实验原理1. 几何光学:利用光学仪器观察光的传播、反射、折射等现象,研究光与物质之间的相互作用。
2. 物理光学:研究光的波动性质,包括光的干涉、衍射、偏振等现象。
四、实验内容与步骤1. 观察平面镜成像现象:将平面镜放置在光具座上,调整光源和光屏,观察物体在平面镜中的成像。
2. 观察凸透镜成像现象:将凸透镜放置在光具座上,调整光源和光屏,观察物体在凸透镜中的成像。
3. 观察薄透镜成像现象:将薄透镜放置在光具座上,调整光源和光屏,观察物体在薄透镜中的成像。
4. 光的干涉现象:利用干涉仪观察光的干涉条纹,研究光的波长、相位等信息。
5. 光的衍射现象:利用衍射光栅观察光的衍射条纹,研究光的波长、衍射角等信息。
6. 光的偏振现象:利用偏振片观察光的偏振现象,研究光的偏振方向和强度。
7. 光电传感器实验:将光电传感器连接到数据采集器,观察光强度与光电传感器输出电压之间的关系。
五、实验数据与结果分析1. 观察平面镜成像现象:实验结果显示,物体在平面镜中的成像与物体本身位置关于平面镜对称。
2. 观察凸透镜成像现象:实验结果显示,物体在凸透镜中的成像为实像或虚像,成像位置与物体位置、透镜焦距有关。
3. 观察薄透镜成像现象:实验结果显示,物体在薄透镜中的成像为实像或虚像,成像位置与物体位置、透镜焦距有关。
4. 光的干涉现象:实验结果显示,干涉条纹间距与光的波长、干涉仪间距有关。
5. 光的衍射现象:实验结果显示,衍射条纹间距与光的波长、衍射光栅间距有关。
6. 光的偏振现象:实验结果显示,光的偏振方向与光的传播方向有关。
光学基础理论

光学基础理论一. 光学基本定律1.光直线传播定律2.光独立传播定律3.光反射定律I**= - I I –入射角I**-- 反射角4.光折射定律n Sin I = n*Sin I* I –入射角I*-- 折射角n-- 折射率(入射空间) n*--折射率(折射空间)n = C/V C –光在真空中的速度V--光在介质中的速度二. 全反射在特定条件下,光线在界面能全部反射回去,这叫光的全反射.临界角: Sin I m=n*/n I m--临界角当入射角大于临界角时,产生全反射.全反射的用途:1.棱镜2.光纤三. 球面与球面系统-1-由二个球面组成一个透镜,一个或多个透镜组成一个镜头, 多个镜头和其它光学元件组成一个光学系统.四. 与镜头和透镜相关的基本参数1.焦距(EFL)A.物方焦距( f ): 由前主面到前焦点的距离.B.像方焦距( f*): 由后主面到后焦点的距离.Q—前主面Q’---后主面H---前主点H’---后主点F---前焦点F’---后焦点U---物方孔径角U’---像方孔径角焦距公式: f*=h/tgU* f =h/tgU在镜头或透镜中有一对垂轴放大率为+1的二个平面Q和Q’.2.后截距(BFL)A.由镜头或光学系统最后一面到像面的距离为光学后截距(BFL).B.由下座端部到像面的距离为机械后截距(BFL*)BFL>BFL*-2-3.F/NO (F数)F/NO=f*/D入 f *---焦距(EFL)D入---入瞳直径入瞳为光栏经其前方光学系统所成的像.举例:4.半视角(FOV/2)(ω)[视场角(FOV)(2ω)]物镜在其接收元件上成像的空间范围称为视场角.其一半为半视角.Y’ = f*tgωY’---像的大小f*---焦距(EFL)-3-5.畸变量(DIST)在视场角较大或者很大时,所产生的像变形称为畸变.DIST=[Y’-Y0’/Y0’]×100%Y’—实际像高Y0’---理想像高6.相对照度(REL)是指像面边缘照度和中心照度之比.REL = E’W/E E--像面中心照度E’W--像面边缘照度E=1/4×πKL(2a/f*)2E’W=K1E×Cos4ω’K—透过率L---物体位置2a/f*---相对孔径(F/NO倒数) K1---渐晕系数7.光学总长(TOTR)是指由镜头第一面到像面的距离.-4-五. 波长与颜色1.波长光以波动形式向前传播,光波是电磁波,是电场和磁场的振动,其振动强度有周期性变化. 光的传播用正曲线描述,如图:λ---波长a---振幅π---圆周率t---时间u = a Sin[2π(t/T –X/λ)]T—周期T=1/ƒƒ—频率X---为t时间沿X轴振动的位置。
光学基础光的反射与折射

光学基础光的反射与折射光的反射与折射是光学领域中的重要基础概念,它们揭示了光在介质中传播的规律。
本文将从光的反射与折射的定义、原理、应用以及实验等方面进行探讨。
一、光的反射在光线遇到物体的表面时,会发生反射现象。
光的反射是指光线从一种介质射入另一种介质的表面时,一部分光线发生折射,而另一部分光线则返回原介质的现象。
根据反射的方式,反射可以分为镜面反射和漫射反射。
1. 镜面反射镜面反射是指光线遇到光滑表面时,按照入射角等于反射角的规律发生反射。
这种反射现象使得光线的传播方向发生改变,同时保持了光的入射角和反射角之间的关系。
2. 漫射反射漫射反射是指光线遇到粗糙表面时,由于表面的不规则性,光线被反射至各个方向而不集中在一个方向上。
这种反射现象使得光线的传播方向变得随机,而且入射角和反射角之间的关系不再成立。
二、光的折射光的折射是指光线从一种介质射入另一种介质时,由于介质的不同光速而发生的偏折现象。
光的折射遵循斯涅尔定律,即入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的光速之比。
光的折射现象可以用光的波动理论和几何光学理论进行解释。
在几何光学理论中,光的折射可以通过光线的传播路径和入射角、折射角之间的关系来描述。
在实际应用中,很多光学器件都是基于光的折射原理设计的,如透镜、光纤等。
三、光的反射与折射的应用光的反射与折射在日常生活中有广泛的应用。
下面列举几个例子:1. 镜子镜子是利用光的镜面反射原理制成的物体,它可以反射出与入射光相似的光线。
镜子的应用非常广泛,既可以用作观察自己的工具,也可以用作光学仪器的组成部分。
2. 光纤通信光纤通信是基于光的折射原理进行数据传输的技术。
通过利用光纤的高折射率以及光的全反射现象,可以将信息以光的形式传输,实现高速、远距离的通信。
3. 显微镜显微镜是一种利用光的折射原理来观察微小物体的仪器。
通过调节显微镜的焦距和光线的折射,可以放大并清晰地观察到微生物、细胞等微小结构。
光学工程师手把手教你入门:从理论到实践

光学工程师手把手教你入门:从理论到实践2023年,随着科技的不断发展,光学工程师成为了一个备受关注的职业,越来越多的人开始向着这个领域进发。
但是,要成为一名优秀的光学工程师,需要一定的理论基础和实践经验。
本文将带你走进光学工程师的世界,手把手地教你入门,从理论到实践,让你更好地了解这个领域。
一、光学基础知识在了解光学工程师的工作内容之前,我们需要先了解光学基础知识。
光学是关于光和它们在空间中的传播、相互作用和变换的学科,涵盖了光的产生、传播、检测和应用的所有领域。
光学是一门复杂而又有趣的学科,从物理学、化学、电学等领域吸取了很多知识,有机会自然科学的知识结构和方法论,是现代工程技术的基础。
光学基础知识中包括了光的基本性质、光线的传播和折射、反射、衍射和干涉等等,另外还包括了光源、光器件、光电子学、激光技术等等。
这些知识是光学工程师日常工作的基础,因此,对于入门者来说,需要深入学习和研究这些知识。
二、光学工程师的工作内容了解光学基础知识之后,我们来看看光学工程师的工作内容。
光学工程师是一名研发工程师,主要从事光学仪器的开发和研制,包括研发光学镜头、激光器、光电器件等。
其主要的工作内容包括:1. 光学元器件的设计和制造光学工程师需要进行光学元器件的设计和制造。
光学元器件是光学系统中的基础单位,包括透镜、棱镜、反射镜、滤波器等等,这些器件需要根据具体的需求进行设计和制造。
在这个过程中,需要对光学原理进行深入了解,对光学系统的组成进行分析和研究。
2. 光学系统的建模和分析光学工程师需要进行光学系统的建模和分析。
光学系统是由多个光学元器件组成的,需要进行系统建模,进行光路分析、波前传播分析、偏振分析等等。
这些分析可以帮助工程师确定系统的光学性能和参数,设计满足用户需求的光学系统。
3. 光学系统的调试和测试光学工程师需要进行光学系统的调试和测试。
调试是指对已经制造好的光学器件和光学系统进行进一步的调整和优化,以达到设计要求。
现代光学基础

现代光学基础
现代光学是研究光的性质、传播规律以及光与物质相互作用的科学。
以下是现代光学的一些基础概念:
1.光的波粒二象性:光既可以被看作波动,也可以被看作粒子,这一概念被称为波粒二象性。
这个理论解释了光的一些行为,如干涉和衍射。
2.电磁波理论:光被解释为一种电磁波,这是光学的基础理论之一。
光的传播速度是由真空中的光速确定的。
3.光的传播:光在介质中传播时会发生折射和反射。
这些现象可以通过折射定律和反射定律来描述。
4.光的干涉和衍射:光的波动性导致了干涉和衍射现象。
干涉是两个或多个波的相互作用,衍射是光在遇到障碍物时发生弯曲的现象。
5.光的偏振:光是电磁波,具有电场和磁场的振荡。
偏振是指在特定方向上的振荡。
6.光的波导现象:光可以在一些特定的结构中被引导,形成波导。
光纤是一个常见的波导结构,用于信息传输。
7.光的色散:光在不同介质中的传播速度不同,导致光的色散现象,即不同波长的光在介质中传播速度不同,产生折射。
8.光的吸收和发射:光可以被物质吸收,也可以引起物质的发射。
这是激光和荧光等现象的基础。
9.激光:激光是一种高度聚焦、单色、相干的光,常用于科学研究、通信、医疗和制造等领域。
10.光学仪器:光学在许多领域中都有广泛应用,包括显微镜、望远镜、摄影机、激光器等光学仪器。
这些基础概念构成了现代光学的理论基础,涵盖了光的性质、传播规律以及与物质相互作用的各个方面。
光学是一门广泛应用的科学,对科学研究和技术应用都有着深远的影响。
光学测量的基础知识课件

光在不同物质中传播速度一般不同,在真空中最快。
光线直线传播的应用
可应用于光学测量、定位、光学仪器等。
光学成像原理
01
02
03
成像原理
基于透镜或反射面的折射 或反射原理,将物体成像 于视网膜或探测器上。
成像公式
1/f = 1/u + 1/v,其中f 为透镜焦距,u为物距,v 为像距。
成像质量
光学测量通常采用非接触式测量方式 ,具有高精度、高分辨率、非破坏性 等优点。
光学测量特点
高精度
实时性
光学测量利用光的干涉、衍射等效应,可 以实现高精度的测量,达到纳米级甚至更 高级别的测量精度。
光学测量可以实现实时在线测量,可以在 生产过程中快速获取测量数据,及时调整 生产工艺,提高产品质量。
非接触性
环境监测
光学测量可以用于环境监测,如空气质量、水质、噪声等 环境参数的测量。
医学诊断
光学测量在医学领域也有广泛应用,如医学影像、光学显 微镜、激光治疗等。
科研领域
光学测量在科研领域也有重要应用,如物理实验、化学分 析、生物研究等。
02
光学测量基本原理
光线传播定律
光线传播方向
光线在均匀介质中沿直线传播,当通过不同介质时,会发生折射 和反射现象。
利用光谱和偏振等光学技术实现对大气污染物的监测,如 二氧化硫、氮氧化物等。
水质监测
利用光学技术实现对水体中的污染物、悬浮物、叶绿素等 物质的监测。
气象观测
利用光学技术实现对云层、风向、风速等气象参数的观测 。
光学测量在安全防范中的应用
光学防盗系统
利用红外、微波等光学技术实现 防盗报警,具有高灵敏度和高分 辨率等优势。
第一讲+光学望远镜设计基础

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耐施密斯系统
1839年,英国工程师耐施密斯发明。在卡塞格林系
统中增加45°平面镜,将焦点移到镜筒外的赤纬轴或 高度轴。 这类系统通常用于地平式望远镜,这时焦点位置不 随镜筒的转动而变化,这样可以放置大型焦面仪器。
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耐施密斯系统
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折轴焦点系统
耐施密斯系统的进一步发展,焦点相对于望远镜完全不 动,适合于放置大型终端仪器,如光谱仪等。
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天文学对光学望远镜的基本要求
分辨率:能分开两个相邻天体位置 的能力。影响望远镜空间分辨率的主 要因素是望远镜的几何像差、望远镜 口径的衍射极限和地球的大气扰动。
7
国际天文学年
2009年,是伽利略将望远镜指向星空 400周年,因此,2009年被定为国际天 文学年。 “望远镜的使用,无疑是一场天文学的 革命,天文学的意义因此而改变。”
国际天文年的LOGO
大气窗口:可见光、射电、部分红外
可见光:0.4 ~0.7μm ; 射电:1 mm~10m; 红外: 8 ~13μm 、17 ~22μm 、24.5 ~42μm;9
光学望远镜种类: 折射式望远镜:伽利略、开普勒。 反射式望远镜:主焦点系统、牛顿系统、 卡塞格林系统、耐施密斯系统等。 折反射望远镜:施密特式望远镜。
12
伽利略望远镜
1609年秋天 ,身兼帕多瓦大学数学、科学和天文学 教授,意大利天文学家、物理学家伽利略发明,人类 历史上第一台天文望远镜。 物镜是凸透镜,目镜是凹透镜。
30
格雷戈里反射望远镜
1663年,英国数学家格雷戈里(J.Gregory)发明。
主镜抛物面,副镜面型为椭球面。 能够避免折射望远镜的不足。 通过副镜放大,以及折叠光路,较短的镜筒能够获得较长的 系统焦距。 焦点在主镜后面,便于观测。 但由于当时工艺水平的限制,该系统没有做出。现在有些太阳望 31 远镜采用该系统。
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目 录 实验一 几何光学成像实验........................................................................................ 1 实验二 光的干涉........................................................................................................ 4 实验三 光的衍射和偏振............................................................................................ 8 1
实验一 几何光学成像实验 一. 实验目的 1. 掌握透镜、平面反射镜、球面反射镜、棱镜等常用成像元件的成像规律; 2. 掌握共轭法及物距—像距法测量凸、凹透镜的焦距; 二.实验设备 光学演示仪、光具座、透镜、平面反射镜、棱镜等。 三.实验原理 双平面反射镜成像规律 如图1-1,双平面反射镜入射光线与出射光线的夹角β与双平面反射镜角α的关系为:β=2α 利用折射棱镜最小偏向角测玻璃折射率n 如图1-2,单色光入射到折射棱镜上,折射光与入射光的最小夹角δmin与棱镜顶角α间满足关系: minsin2
sin2
n(1-1) 图1-1
如果已知棱镜顶角α,并测出最小偏向角δmin,则根据式(1-1)可算出玻璃折射率n。 凹面镜成像 观察物体到凹面镜的距离取以下不同值时的成像情况:①大于两倍焦距;②小于两倍焦距大于一倍焦距;③位于焦面上;④小于焦距。 图1-2 凹面镜成像的物像计算公式:
'112llr (1-2)
1.共轭法测量凸透镜焦距 2
测量原理如图1-3 图1-3 当透镜位于1位置时,在像屏上观察到物体放大的倒立像;保持物、像的距离L不变,移动透镜到位置2时再次在像屏上观察到物体缩小的倒立像,则透镜的焦距为: 224LdfL
(1-3)
2.物距—像距法测量凹透镜的焦距 测量原理如图1-4
图1-4 凸透镜成像于D,在凸透镜和像之间放凹透镜,成像于'D,测出两次像的位置l、'l,根据式(1-4)即可算出凹透镜的焦距。
''111llf
(1-4)
四.实验步骤 双平面反射镜成像规律 (1)将双平面镜转轴插入光学演示仪度盘孔中。 3
(2)按图1-1调整分束器,使光线投射在双平面镜上,当度盘转动时(即双平面镜转动时),出射光线保持不动,测出β和α角之间的关系。 1.利用折射棱镜最小偏向角测玻璃折射率n (1)把等边棱镜转轴插入度盘孔内,使顶角α的平分线与度盘孔0-0线重合。 (2)调整分束器,使光线沿水平方向射向度盘上棱镜。 (3)转动度盘,出射光线方向发生变化,在某一位置时,度盘虽再按原方向继续转动,但出射光线基本不动,此时入射光线和出射光线的夹角为最小偏向角δ0。记下读数δ0。这时在棱镜内部光线平行其底边。 (4)根据式(1-1)求出棱镜材料折射率n。 2.凹面镜成像 ①物体到凹面镜的距离大于两倍焦距时的成像情况 (1)凹面镜对称地置于度盘孔0-0线上。 (2)调整分束器,使上光线通过球心C,中光线平行光轴,下光线和0-0线(光轴)重合,可得到物体的缩小、倒立像。 ②物体到凹面镜的距离小于两倍焦距大于一倍焦距时的成像情况 (1)凹面镜对称地置于度盘孔0-0线上。 (2)调整分束器,使上光线平行于0-0线,中心线和0-0线(光轴)重合,下光线通过凹面镜球心,可得到物体的放大、倒立像。 ③物体位于焦面上时的成像情况 凹面镜对称地置于度盘孔0-0线上。 按图1-5调整上光线、中光线、下光线,物体AB的像在无穷远处。 ④物体到凹面镜的距离小于焦距时的成像情况 (1)凹面镜对称地置于度盘孔0-0线上。 (2)调整分束器,中光线作为凹面镜光轴,上光线平行其光轴,下光线通过凹面镜球心C,实物成放大虚像。 4
3.共轭法测量凸透镜焦距 参照图1-3 (1)在光具座上移动物屏和像屏,使其间距l大于4倍待测焦距; (2)移动凸透镜至1位置,使像屏上出现清晰放大倒像AˊBˊ,从光具座上读出该位置的刻度值u; (3)然后移动凸透镜至2位置,使像屏上出现清晰缩小的倒像A″B″,并从光具座上读出该位置的刻度值v; (4)按式(1-3)计算待测凸透镜的焦距。 4.物距—像距法测量凹透镜的焦距 (1)在光具座上移动物屏和像屏,使其间距适当; (2)移动凸透镜位置,使像屏上出现清晰倒像,从光具座上读出此时像屏的刻度位置u; (3)将待测凹透镜放在凸透镜右侧适当位置,向右移动像屏,使屏上出现清晰放大的倒像,并记下此时像屏位置'l和两透镜的间距v; (4))按式(1-4)计算待测凹透镜的焦距。 五.分析与讨论 1.推导凸透镜的焦距计算公式(1-3)式; 2.列出实验数据及结果; 3.分析实验误差产生的原因。
实验二 光的干涉 一.实验目的 1. 通过观察双缝干涉、等厚、等倾干涉,掌握光的干涉规律; 2. 熟悉迈克尔逊干涉仪的结构及调整; 3. 利用迈克尔逊干涉仪实现激光波长的测量。 二.实验设备 氦-氖激光器、迈克尔逊干涉仪、光学演示仪及附件等 三.实验原理 1.双光束干涉原理 5
当满足干涉条件的两束光在空间相遇,在相遇区域会观察到明暗相间的干涉条纹,这就是光的干涉现象。干涉光强的分布规律是: (2-1) 当两光束的相位差满足:δ=±2kπ(k=0,1,2……) 干涉光强最大,为亮条纹; 当两光束的相位差满足:δ=±(2k+1)π(k=0,1,2……) 干涉光强最小,为暗条纹。 对于图2-1双缝干涉,相位差
(2-2)
图2-1双缝干涉光路图 对于图2-2等厚/等倾干涉, 相位差
(2-3) 图2-2等厚、等倾干涉光路 6
2.利用迈克尔逊干涉仪实现激光波长的测量 如图2-3迈克尔逊干涉仪
图2-3迈克尔逊干涉仪原理图 从光源S 发的光照射到分光镜D上,光被分成两束,反射光入射到平面反射镜M1,透射光经补偿镜C入射到平面反射镜M2,两束光分别被M1、M2反射,重新在D处会合,若满足相干条件就会产生干涉效应。 迈克尔逊干涉仪产生干涉的原理与“空气平板”所产生的干涉相同,在测量光波长时,首先将仪器调出较少的等倾条纹,仪器的附加光程为λ/2。则中央处的光程差: Δ=2h+λ/2 (2- 4)
式中: h — M1与M2’之间的距离 λ — 光源的波长 若中央调成一个暗斑时,则光程差 Δ=(m +1/2)λ (2 — 5) 由式(2 — 4) 和 (2 — 5)得: 2 h = mλ 2Δh = Δmλ 其中: Δh = h1 - h2 Δm = m1 - m2 式中: Δh — M1 移动的距离 Δm — 暗斑变化的次数 当 Δm = 1时, 则Δh =λ/2 就是说,当中心暗斑变化一次(即移动一个条纹)时,M1移动了λ/2的距离,所以 7
λ= 2Δh/Δm (2 — 6) 用上式就可计算出被测光源的波长。 四.实验步骤 1.观察双缝干涉、等厚、等倾干涉 (1) 按图2-1在光学演示仪上搭建光路,观察双缝干涉条纹; (2) 在自身平面内移动双缝屏,观察干涉条纹是否变化; (3) 改变单缝屏大小,观察干涉条纹是否变化; (4) 在自身平面内移动单缝屏,观察干涉条纹是否变化; 2.观察等厚、等倾干涉 (1) 按图2-2在光学演示仪上搭建光路; (2) 观察牛顿环、劈尖形成的等厚干涉条纹; 3.迈克尔逊干涉仪的调整
图2-2迈克尔逊干涉仪结构简图 (1)开启激光光源,使之扩束、准直后照射G1; (2)目测反射镜M1、M2到G1的距离近似相等。通过旋转粗调手轮移动M1,使M1调整至适当位置; (3)当平面反射镜M1和M2不垂直时,由E方向观察视场中形成平行等间距直条纹,即等厚条纹; (4)若继续调节M2上三个螺钉及M2下方两手轮,使得M1与M2垂直, 8
由E方向观察视场,可以看到由同心圆环组成的干涉条纹,这就是等倾干涉条纹; (5)将仪器调出较少的等倾干涉条纹,使中心出现一个暗斑;旋转微动手轮,使条纹变化50次,测出Δh; (6)按公式(2-3)计算出波长。 五.分析与讨论 1. 解释在双缝干涉、等厚、等倾干涉试验中观察到的现象。 2. 等倾干涉条纹的疏密程度与M1和M2组成的“空气平板”厚度关系?实际中如何判断“空气平板”厚度的增减?(请用实验现象说明) 3.如何利用迈克尔逊干涉仪实现尺寸的测量? 注意事项: 1. 测量过程中要匀速旋转微动手轮,不可太快,否则条纹变化很快,容易出现变化次数漏记现象,造成较大的测量误差。 2. 注意消除读数机构中螺纹空程带来的读数误差,提高测量精度。 实验三 光的衍射和偏振
一.实验目的 1.观察各种孔径的夫朗和费衍射图样,掌握光的衍射规律; 2.掌握偏振光的产生及检验方法。 3.了解偏振光的应用。 二.实验设备 光学演示仪及附件、偏振光实验仪、起偏器、检偏器等 三.实验原理 1.夫朗和费衍射现象及规律
图3-1夫朗和费衍射装置图