工程光学实验指导讲义2010.11.25_HJH.ppt

Contents 实验1 几何光学参数测量实验 实验目的： 掌握简单光路的分析和调整方法 了解、掌握各种光学参数的测量原理及方法 实验任务： 1.自准法测薄凸透镜焦距f 2.用位移法测薄凸透镜焦距f 3.目镜焦距fe的测量 4.自组显微镜 5.自组望远镜 6.自组透射式幻灯机 7.测节点位置及透镜组焦距 1 自准法测薄凸透镜焦距f 1.1 实验原理 当发光点（物）P处在凸透镜L的前焦平面时，它发出的光线通过透镜后将成为一束平行光。若用与主光轴垂直的平面镜M将此平行光反射回去，反射光再次通过透镜后仍会聚于透镜的前焦面上，其会聚点将在发光点相对于光轴的对称位置上。 1 自准法测薄凸透镜焦距f 1.2 实验仪器 1、带有毛玻璃的白炽灯光源S; 2、品字形物象屏P：SZ-14; 3、凸透镜L：f=190mm(f=150mm); 4、二维调整架：SZ-07; 5、平面反射镜M; 6、二维调整架：SZ-07; 7、滑座1; 8、滑座1; 9、滑座1; 10、滑座1; 11、导轨 1 自准法测薄凸透镜焦距f 1.3 实验步骤 第一步 把全部元件按顺序摆放在平台上，靠拢，调至共轴，而后拉开一定的距离，可调成如上图所示的距离； 第二步 前后移动凸透镜L，使在物像屏P上成一清晰的品字形像； 第三步 调M的倾角，使P屏上的像与物重合； 第四步 再前后微动透镜L，使P屏上的像既清晰又与物同大小； 第五步 分别记下P屏和透镜L的位置a1、a2； 第六步 把P屏和透镜L都转180度，重复做前四步； 第七步 再记下P和L的新位置b1、b2。 1.4 实验数据处理 被测透镜焦距： 被测透镜焦距： 4 自组显微镜 4.1 实验原理 物镜Lo的焦距fo很短，将F1放在它前面距离略大于fo的位置，F1经Lo后成一放大实像F’1，然后再用目镜Le作为放大镜观察这个中间像F’1，F’1应成像在Le的第一焦点fe之内，经过目镜后在明视距离处成一放大的虚像F’’1。 4 自组显微镜 4.2 实验仪器 1、带有毛玻璃的白炽灯光源S； 2、1/10mm分划板F1； 3、二维调整架：SZ-07； 4、物镜Lo：fo=15mm； 5、二维调整架：SZ-07； 6、测微目镜Le（去掉其物镜头的读数显微镜）； 7、读数显微镜架：SZ-38； 8、滑座1；9、滑座1；10、滑座1；11、滑座1；12、导轨。 4 自组显微镜 4.3 实验步骤 第一步 把全部器件按图四的顺序摆放在平台上，靠拢后目测调至共轴； 第二步 把透镜Lo、Le的间距设定为180mm； 第三步 沿标尺导轨前后移动F1（F1紧挨毛玻璃装置，使F1置于略大于fo的位置），直至在显微镜系统中看清分划板F1的刻线。 4.4 实验数据处理 显微镜的计算放大率： 其中： ，见图示。 实验2 最小偏向角法测量折射率 实验目的 （1）了解最小偏向角法测定光学玻璃折射率的原理和方法 （2）熟悉精密分光计的基本结构和使用方法 实验原理 用精密分光计通过三棱镜的最小偏向角和顶角，求出棱镜的折射率。如下图所示。最小偏向角和折射率有以下关系： 因此只要在分光计上将最小偏向角θ和棱镜顶角α测量出来，就可由 上式确定被测棱镜的折射率。 实验2 最小偏向角法测量折射率 实验仪器 1–狭缝装置；2–狭缝装置锁紧螺钉；3–平行光管部件；4–制动架； 5–载物台；6–载物台条平螺钉；7–载物台锁紧螺钉；8–望远镜部件； 9–目镜锁紧螺钉；10–阿贝式自准值目镜；11–目镜视度调节手轮； 12–望远镜光轴高低调节螺钉；13–望远镜光轴水平调节锁钉；14–支臂； 15–望远镜微调螺钉；16–刻度盘止动螺钉；17–底座；18–望远镜止动螺钉； 19–平行光管准直镜；20–压片； 21–度盘；22–游标盘；23–立柱； 24–游标盘微调螺钉；25–游标盘止动螺钉；26–平行光管光轴水平调节螺钉； 27–平行光管高低调节螺钉；28–狭缝宽度调节手轮 实验2 最小偏向角法测量折射率 实验步骤 测量前的调整:将仪器完全按照实验指导书中的“仪器调整”中所述的方法调整好。 测量顶角: （1）取下平行平板，放上被测棱镜，适当调整工作台高度，用自准直法观察，使AB面和AC面都垂直于望远镜光轴； （2）调好游标盘的位置，使游标盘在测量过程中不被平行光管或望远镜挡住，锁紧制动架（二）和游标盘、载物台和游标盘的止动螺钉； （3）使望远镜对准AB面，锁紧转座与度盘、制动架（一）和底座的止动螺钉； （4）旋转制