光学实验基础知识.ppt

光学实验基础知识;主要内容;课程背景; 光学实验课， 学习的重点是学习和掌握光学实验的基本知识、基本方法以及培养基本实验技能，研究一些基本的光学现象，加强对经典光学理论的理解，提高对实验方法和技术的认识。 （一）基本物理量的测量方法 基本物理量：透镜的焦距、基点、曲率半径，介质折射率、溶液浓度、光波波长、光栅常量等。 ;测量方法： 焦距测量：物距像距法、二次成像法、自准直法、辅助透镜法 折射率测量：最小偏向角法、掠入射法 光波波长测量：双棱镜干涉法、迈克尔逊干涉法、透射光栅法 溶液浓度测量：旋光法 偏振光分析、单色仪定标 加深理论—掌握方法—观察现象—分析现象 ;（二）常用光学仪器的使用 常用仪器:光具座、测微目镜、望远镜、分光计、干涉仪、摄谱仪等。 了解仪器的构造原理及正常使用状态，调节到正常使用状态的方法，操作要求，注意事项，并具有较好的操作技能。 ;（三）学习分析光学实验中的基本光路 自准直光路、分光光路、助视放大光路、恒偏向光路。 （四）继续学习分析误差的方法和提高对实验数据的处理能力 提高对实验数据的处理能力和实验结果误差原因的分析水平，正确表达和评价实验结果，分析误差产生的原因以及减小实验误差。 ;二、光学实验的特点;三、光学实验遵循的原则;4、 手拿光学元器件时切忌用手触摸“工作面”，如果必须拿光学元器件时只能拿它的非工作的“磨砂面”，例如透镜的外圆磨砂面，棱镜的上下底面，柱面镜的上下磨砂面，否则因人手的“汗迹”会腐蚀光学面造成永久的损坏； 5、 如发现光学元器件的工作面有灰尘，要用专用的干燥脱脂棉轻轻擦拭或用橡皮球吹去，绝对不能用嘴去吹； ;6 、若发现光学表面上已被轻微污染或有较轻的印记，可以用清洁的镜头纸轻轻拂去，擦试时不能加太大的压力以免光学表面被划伤，更不能用普通纸、手帕、毛巾或衣物等进行擦拭； 7、 进行光学实验时尽量避免说话，防止口水、唾液或其它液体溅落到光学面，造成光学面的化学损伤； 8 、在对光学仪器或光学系统进行调整时，要耐心细致，边调整，边观察，动作要轻、柔、慢，切忌粗鲁与盲目操作； ;9、 千万要注意在做实验的过程中观察与分析实验过程与现象，尤其是出现与预期现象反常的特殊现象，应及时将现象记录或存储下来，向指导教师请教或分析； 10、 使用完仪器设备后应当及时整理，放回原处或加罩防护，防止灰尘污染。 ;四、光学实验的观测方法;五、基本光路;2.;3.;（二）三棱镜分光光路;（三）光栅分光光路;六、基本光学仪器的使用; 将各种光学元件（透镜、面镜等等）组合成特定的光学系统，运用这些光学系统成像时，要想获得优良的像，必须保持光束的同心结构，即要求该光学系统符合或接近理想光学系统的条件，这样，物方空间的任一物点，经过该系统成像时，在像方空间必有唯一的共轭像点存在，而且符合各种理论计算公式。为此，在光具座上调节光学系统，必须满足以下几点。 1.光具座水平 调节光具座底角的水平调节螺钉(借助水平尺)，使光具座水平。 2.共轴 调节光学系统中各光学元件的光轴,使之共轴。并让物体发出的成像光束满足近轴光线的要求。 ;3.等高 因为成像公式中的各段距离,都是指光学系统光轴上的距离,所以要从光具座轨道上的读数求出符合实际的距离,必须做到光学系统的光轴和光具座道轨的基线平行——简称等高。 调节光学系统各元件的共轴等高，是光学实验中的一项基本要求，必须很好掌握，一般的调节可分粗调和细调两步进行。 ;（1） 粗调;（2） 细调;（二）分光计;1.分光计的构造;1，狭缝装置 2，狭缝装置锁紧螺丝 3，准直管 4，制动架 5，载物台 6，载物台调平螺丝 7，载物台锁紧螺丝 8，望远镜 9，望远镜锁紧螺丝;10，阿贝式自准直目镜 11，目镜视度调节手轮 12，望远镜光轴高低调节螺丝 13，望远镜光轴水平调节螺丝 14，支臂 15，望远镜微调螺丝 16，望远镜止动螺丝 17，转轴与度盘止动螺丝 18，制动架 ;19，底座 20，转座 21，度盘 22，游标盘 23，支柱 24，游标盘微调 螺丝 25，游标盘止动螺丝 26，准直管光轴水平调节螺丝 27，准直管光轴高低调节螺丝 28，狭缝宽度调节手轮;29;2.分光计的调节;;2) 用自准直法将望远镜调焦到无穷远;载物盘水平、望远镜俯仰调节的特例 ;观察不到反射像的原因;用光路图表示为;若偏斜不严重，由图;（2）若望远镜上偏：;棱镜下偏：;若棱镜上偏：;;;;;;;偏心差;测三棱镜顶角;A＝（?α2-α1?+?β2-β1?）/4 ;(三) 测微目镜 （1）要确定目镜的准确度及