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光学综合实验
实验指导书
仪器学院光电系
2014.05
实验安排
序号 实验项目 课时 实验仪器(台套数) 房间 指导教师 1 焦距测量
(分别在焦距仪和光学平台上测量) 4 焦距仪(3)、
光学平台及配件(1) 西北 付辉、樊宏 2 典型成像系统的组建和分析
(在光学平台上搭建典型成像系统) 4 光学平台及配件(1)
西北 付辉、樊宏 3 典型成像系统的使用
(使用商用典型成像系统) 4 生物显微镜(1)、小型测量显微镜(1)、数码显微镜(1)、望远镜(3)、水准仪(1)经纬仪(1) 西北 付辉、樊宏 4 分光计的使用
(含调整、测量角度和声速) 4 分光计(3)、超声光栅(2) 西北 付辉、樊宏 5 椭圆偏振测量实验 4 分光计式椭偏测量仪(2),椭偏测厚仪(1) 东南 付辉、樊宏 6 光度色度学实验 4 黑体实验装置(1),色度实验装置(1),紫外可见分光光度计(1) 西北 付辉、樊宏 7 棱镜耦合法测波导参数 4 棱镜波导实验仪(2) 西南 郎贤礼、李建全 8 半导体激光器的光学特性测试 4 半导体激光器实验仪(2) 西南 郎贤礼、李建全 9 电光调制 4 电光调制仪(2) 西南 郎贤礼、李建全 10 法拉第效应测试 4 法拉第效应测试仪(2) 东北 郎贤礼、李建全 11 声光调制 4 声光调制仪(2) 西南 郎贤礼、李建全 12 干涉、衍射和频谱分析 4 光学平台及配件(2) 东北 丁苏红、刘志健 13 迈克尔逊干涉仪 4 迈克尔逊干涉仪(4) 东北 丁苏红、刘志健 14 偏振光实验 4 自动偏振光试验仪(1),手动偏振光试验仪(1) 东南 丁苏红、刘志健 15 氦氖激光器综合实验(一) 4 XGL-3氦氖激光器系列实验装置(1), 东南 丁苏红、刘志健 16 氦氖激光器综合实验(二) XGL-6型氦氖激光原理与技术综合实验装置(1) 东南 丁苏红、刘志健 17 光学仿真实验(一) 4 计算机(1) 东南 丁苏红、刘志健 18 光学仿真实验(二) 4 计算机(1) 东南 丁苏红、刘志健 实验时间安排:
5月21-24日晚开始(具体时间届时通知)。每晚(7:00-10:30);每次一个半班,前六日轮流进行,第七天及以后不分班。实验室开放大约20个晚上。
实验总课时要求:
每位同学的实验总时间不少于48课时。
实验报告:
实验结束后 天内由班长收集上交给教师刘志健科技楼409。
考试:
考试具体时间届时通知。类型为简答题。
成绩:实验表现(30)+实验报告(30)+考试成绩(40)
光学实验预备知识
光学实验是普通物理实验的一个重要部分。这里先介绍光学实验中经常用到的知识和调节技术。初学者在做实验以前应认真阅读这些内容,并且在实验中遵守有关规则和灵活运用有关知识。
一、光学元件和仪器的维护
透镜、棱镜等光学元件,大多数是用光学玻璃制成的。它们的光学表面都是经过仔细的研磨和抛光,有些还镀有一层或多层薄膜。对这些元件或其材料的光学性能(例如折射率、反射率、透射率等)都有一定的要求,而它们的机械性能和化学性能可能很差,若使用和维护不当,则会降低光学性能甚至损坏报废。造成损坏的常见原因有:摔坏、磨损、污损、发霉、腐蚀等。为了安全使用光学元件和仪器,必须遵守以下规则:
必须在了解仪器的操作和使用方法后方可使用。
轻拿轻放,勿使仪器或光学元件受到冲击或震动,特别要防止摔落。不使用的光
学元件应随时装入专用盒内并放入平台的箱子内,最好放入干燥器中保存。
切忌用手接触元件的光学表面。如必需用手拿光学元件时,只能接触其磨沙面,
如透镜的边缘、棱镜的上下底面等(如预备图-1)。
光学表面上如有灰尘,用实验室专备的干燥脱脂棉轻轻拭去或用橡皮球吹掉。
光学表面上若有轻微的污痕或指印,用清洁的镜头纸轻轻拂去,但不要加压擦拭,
更不准用手帕、普通纸片、衣服等擦拭。若表面有较严重的污痕或指印,应由实验室人员用丙酮或酒精清洗。所有镀膜面均不能接触或擦拭。
防止唾液或其溶液溅落在光学表面上。
调整光学仪器时,要耐心细致,一边观察一边调整,动作要轻、慢,严禁盲目及
粗鲁操作。
仪器用毕后应放回箱内或加罩,防止灰尘沾污。
二、消视差
光学实验中经常要测量像的位置和大小,经验告诉我们,要测准物体的大小,必须将量度标尺与被测物体紧贴在一起。如果标尺远离被测物体,读数将随眼睛的位置不同而有所改变,难以测准,如预备图-2所示。可是在光学实验中被测物往往是一个看得见摸不着的像,怎样才能确定标尺和待测像是紧贴在一起的呢?利用“视差”现象可以帮助我们解
决这个问题。为了认识“视差”现象,读者可做一简单实验:双手各伸出一只手指,并使一指在前,一指在后相隔一定距离,且两指平行。用一只眼睛观察,当左
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