光学实验讲义教材.pdf

实验光学讲义 山东大学兴隆山校区 工科光学实验室 实验光学讲义 目录 实验一 薄透镜焦距测量及透镜系统基点位置测量 2 分实验一 自准直法测薄透镜焦距 2 分实验二 二次成像法测薄透镜焦距 4 分实验三 透镜系统基点测量 6 实验二 显微镜与望远镜原理与应用综合实验 9 分实验一 显微镜搭建与光学系统分辨率检测 9 分实验二 望远系统的搭建和参数测量 12 实验三 光学系统像差理论综合实验 16 分实验一 光学系统像差的计算机模拟 16 分实验二 平行光管的调节使用及色差的测量 19 分实验三 星点法观测光学系统单色像差 23 分实验四 阴影法测量光学系统像差与刀口仪原理 27 分实验五 剪切干涉测量光学系统像差 30 实验四 光学综合实验（干涉部分） 38 分实验一 马赫—曾德干涉仪实验 38 分实验二 自组麦克尔逊干涉仪观察干涉现象 41 实验五 衍射光学基础实验 45 分实验一 菲涅尔衍射实验 45 分实验二 夫琅和费衍射 50 分实验三 光栅常数测量 52 实验六 LD/LED特性测试实验 55 1 实验光学讲义 实验一 薄透镜焦距测量及透镜系统基点位置测量 透镜分为会聚透镜和发散透镜两类，当透镜厚度与焦距相比甚小时，这种透 镜称为薄透镜．所如图1-1示，设薄透镜的像方焦距为f ，物距为 ，对应的像′ l 距为l ，在近轴光线的条件下．透镜成像的高斯公式为′ 1 1 1 2-1 − = （ ） l l f′ ′ 故 ll′ f =′ ′ （2-2） l−l F′ f′ −l l′ 图1-1 透镜成像原理图 应用上式时必须注意各物理量所适用的符号法则。在本试验中我们规定，距 离自参考点薄透镜光心 量起。与光线行进方向一致时为正，反之为负，运算时( ) 已知量须添加符号，未知量则根据求得结果中的符号判断其物理意义。 测量会聚透镜焦距的一般方法有：靠测量物距与像距求焦距。具体方法是： 用反射照明光后的实物作为光源，其发出的光线经会聚透镜后，在一定条件下成 (2-2) 实像，可用白屏接取实像加以观察，通过测定物距和像距，利用 式即可算出 f 。但是此种方法精度不高。′ 分实验一 自准直法测焦距 一、引言 自准直法是光学实验中常用的方法。在光学信息处理中，自准直法测量透镜 焦距，简单迅速，能直接测得透镜焦距的数值。在光学信息处理中，多使用相干 的平行光束，而自准直法作为检测平行光的手段之一，仍不失为一种重要的方法。 二、实验目的 1 （