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《物理光学》 实验指导书 光电信息工程实验中心 20 15 年11 月 目录 前 言 2 一、实验教学基本要求： 2 1．目的要求 2 2 ．实验注意事项 2 二、常用光源和探测器介绍 3 1．常用光源介绍 3 2 ．常用光电探测器 4 三、光学平台上光学系统的装调知识 4 1．激光束相对于光学平台平行度的校准 4 2 ．光学元件等高同轴的调整 5 3 ．光束的准直 5 实验一 迈克尔逊干涉仪 7 *实验二 汞绿线的光谱精细结构的测量 12 实验三 用Ｆ－Ｐ干涉仪测钠黄光双波长差 16 实验四 夫琅和弗衍射光强分布记录 20 实验五 衍射光栅分光特性测量 24 实验六 孔径衍射和光学滤波 32 1 实验七 波片位相延迟角检测 36 4 ²1 ² 前 言 实验是人们认识自然和进行科学研究的一种重要手段。科学设想，往往需要通过大量的实验， 在总结失败的经验教训后才得以实现；创新的理论也必须经过实验验证才得以成立。当然，也有 不少发明创造是实验过程中的偶然发现。 一、实验教学基本要求： 1．目的要求 从光学的发展史来看，自始至终都离不开实验。“物理光学”实验则在“物理光学”课程范 围内，涉及光的电磁理论、光的干涉、衍射、偏振和晶体光学等基本内容，同时也包括了近代光 学——傅里叶光学的基础知识。通过实验环节，使学生进一步加深对物理光学中的基本现象、概 念、基本光学原理与定律的理解，学习和熟悉有关光学仪器及装置的结构、原理、使用，掌握基 本的实验方法和技能；同时，在本实验中，联系物理光学的近代发展，通过一些设计性和综合性 的实验，以扩大学生知识面，提高学生用实验方法研究光学现象和解决实际光学问题的能力。 实验是最好的理论联系实际的体现。许多基本现象的观察分析、理解，必须在了解并掌握基 本理论的前提下，不然，实验将无从做起，更难于对实验结果作详细的理论分析。所以，实验前 的理论预习将是十分重要的。在实验过程中，要尊重客观实际，详尽地考察各种条件下得到的现 象、数据，认真分析和解释实验结果（不管实验成功与否），这样，不仅可以丰富实验内容，加 深对理论的理解，并有利于对一些基本原理的探讨。实验课没有系统讲授的环节，各实验基本上 由学生独立完成，指导教师作一些必要的包括仪器使用等方面的讲解和指导，实验的效果如何完 全取决于学生自己动手、动脑的程度，因此要求学生有高度的学习自觉性。 实验结果则以实验报告的形式给出，每个学生必须独立完成实验报告，报告内容包括： （1）实验题目、目的； （2 ）实验原理简述：包括实验的理论根据、测试基本原理、原理图及必要的公式； （3 ）实验装置：包括实验装置，所需仪器等； （4 ）实验步骤：包括调整、现象观察和分析； （5 ）数据处理； （6 ）解答思考题：用实验和理论观点来讨论。 （7 ）实验感想 以上报告内容可根据实验过程中有关问题的理解自行组织内容。 2 ．实验注意事项 （1）光学仪器大多是精密贵重仪器。取放仪器时，思想要集中，动作要轻慢。没有了解清楚仪 ²2 ² 器的使用方法之前，切勿乱拧螺丝，碰动仪器或随意接通电源。 （2 ）大部分光学元件用玻璃制成，光学面经过精细抛光。使用时要经轻拿轻放，勿使元件相互 碰撞、挤压、更要避免摔坏；暂时不用的元件，要放回原处，不要随意乱放，以免无意中将其扫 落地面导致损坏。 （3 ）人的手指带有汗渍油脂类分泌物，用手触摸光学面会使其污染，影响其透光性和其它光学 性质，因此只能拿元件的磨砂面 （