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PAGE  PAGE 11 目 录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc180147969 实验一 几何光学成像实验  PAGEREF _Toc180147969 \h 1  HYPERLINK \l _Toc180147970 实验二 光的干涉  PAGEREF _Toc180147970 \h 4  HYPERLINK \l _Toc180147971 实验三 光的衍射和偏振  PAGEREF _Toc180147971 \h 8  实验一 几何光学成像实验 实验目的 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； 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： （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： （1-2） 1．共轭法测量凸透镜焦距 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： （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，测出两次像的位置、，根据式（1-4）即可算出凹透镜的焦距。 （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。 （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。 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