光学实验平台说明书样本.doc
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1、资料内容仅供您学习参考,如有不当或者侵权,请联系改正或者删除。GSZ-2B型 光学平台( ) 使用说明书GSZ-2B型光学平台可供大专院校普通物理实验课开设光学实验使用。本说明书举例说明项实验涵盖了几何光学、 波动光学和信息光学比较重要的基础课题, 大部分有测量要求, 少部分限于观察现象。各实验所需学时长短不一, 教师可按教学要求搭配实验内容, 组织实验课教学。1 用自准法测薄凸透镜焦距42 用贝塞耳法( 两次成像法) 测薄凸透镜焦距53 由物象放大率测目镜焦距64 透镜组节点和焦距的测定85 自组投影仪96 测自组望远镜的放大率107 自组带正像棱镜的望远镜118 测自组显微镜的放大率129
2、 杨氏双缝实验1310 菲涅耳双棱镜干涉1411 夫琅禾费单缝衍射2112 光栅衍射2413 偏振光的产生和检验271 用自准法测薄凸透镜焦距实验装置 ( 图1-1) 1: 白光源S( GY-6A) 6: 三维调节架 (SZ-16)2: 物屏P ( SZ-14) 7: 二维平移底座 (SZ-02)3: 凸透镜L ( f =190 mm) 8: 三维平移底座 (SZ-01)4: 二维架( SZ-07) 或透镜架( SZ-08) 9-10: 通用5: 平面镜M底座( SZ-04) 图1-1实验步骤1) 参照图1-1, 沿米尺装妥各器件, 并调至共轴; 2) 移动L, 直至在物屏上获得镂空图案的倒立
3、实像; 3) 调M镜, 并微动L, 使像最清晰且与物等大( 充满同一圆面积) ; 4) 分别记下P和L的位置a1、 a2; 5) 将P和L都转1800之后, 重复做前4步; 6) 记下P和L新的位置b1、 b2; 7) 计算: ; 2 用贝塞耳法( 两次成像法) 测薄凸透镜焦距实验装置( 图2-1) 1: 白光源S 5: 白屏H ( SZ-13) 2: 物屏P (SZ-14) 6: 二维平移底座( SZ-02) 3: 凸透镜L (=190 mm) 7: 三维平移底座( SZ-01) 4: 二维架(SZ-07)或透镜架(SZ-08) 89: 通用底座( SZ-04) 图2-1实验步骤1) 按图2
4、-1沿米尺布置各器件并调至共轴, 再使物与白屏距离; 2) 紧靠米尺移动L, 使被照亮的物形在屏H上成一清晰的放大像, 记下 L的位置a1和P与H间的距离l ; 3) 再移动L, 直至在像屏上成一清晰的缩小像, 记下L的位置a2 ; 4) 将P、 L、 H转180( 不动底座) , 重复做前3步, 又得到L 的两个位置b1、 b2 ; 5) 计算: ; ; 待测透镜焦距: 3 由物像放大率测目镜焦距实验装置( 图3-1) 1: 白光源S 7: 测微目镜ME 2: 微尺分划板M( 1/10 mm) 8: 三维平移底座( SZ-01) 3: 双棱镜架( SZ-41) 9: 三维平移底座( SZ-0
5、1) 4: 待测目镜Le ( =29 mm) 10: 升降调节座( SZ-03) 5: 二维调节架( SZ-07) 或透镜架(SZ-08) 11: 通用底座( SZ-04) 6: 测微目镜架( SZ-36) 图3-1实验步骤1) 按图3-1沿米尺安排各器件, 并调节共轴; 2) 从M、 Le、 ME靠近处逐渐移远Le, 直至在测微目镜中看到清晰的微尺放大像, 并与ME分划板无视差; 3) 测出1/10 mm微尺刻线的像宽, 求出其放大倍率m1, 并分别记下ME和Le的位置a1、 b1; 4) 把ME向后移动30-40 mm, 并缓慢前移Le, 直至在测微目镜中又看到清晰的与ME分划板刻线无视差
6、的微尺放大像; 5) 测出新的像宽, 求出放大率m2, 记下ME和Le的位置a2、 b2; 6) 计算: 像距改变量: 4 透镜组节点和焦距的测定实验装置( 图5-1) 1: 白光源S 8: 测微目镜架2: 毫米尺 9: 测微目镜3: 双棱镜架( SZ-41) 10: 二维平移底座( SZ-02) 4: 物镜Lo (=150 mm) 11: 二维平移底座( SZ-02) 5: 二维架(SZ-07)或透镜架(SZ-08) 12: 三维平移底座( SZ-01) 6: 透镜组L1、 L2 (=300 mm; =190 mm) 13: 升降调节座( SZ-03) 7: 测节器 (节点架) 14: 通用
7、底座( SZ-04) 另备用平面镜、 白屏图5-1实验步骤1) 先借助平面镜调节毫米尺与准直物镜Lo的距离, 使经过Lo的光束为平行光束( ”自准法”) 。2) 加入透镜组和测微目镜, 调共轴, 同时移动目镜, 找到毫米尺的清晰像。3) 沿节点架导轨前后移动透镜组, 同时相应地前后移动测微目镜, 直到节点架绕轴作不大的转动时, 毫米尺像无横向移动为止( 此时像方节点N即在节点架的转轴上) 。4) 用白屏取代测微目镜, 接收毫米尺像。分别记下屏和节点架在米尺导轨上的位置a和b, 并从节点架导轨上记下透镜组中间位置( 有标线) 节点架转轴中心的偏移量d。5) 将测节器转动180, 重复3、 4两步
8、, 测得另一组数据a、 b、 d。数据处理A、 像方节点偏离透镜组中心的距离为d透镜组的像方焦距=a-b 物方节点N偏离透镜中心的距离为透镜组的物方焦距B、 用1: 1的比例画出被测透镜组及其各种基点的相对位置。5 自组投影仪实验装置( 图6-1) 1: 白光源S 8: 白屏H ( SZ-13) 2: 聚光透镜L1( =50 mm) 9: 三维平移底座 ( SZ-01) 3: 二维架 ( SZ-07) 10: 二维平移底座 ( SZ-02) 4: 幻灯片P 11: 升降调节座 ( SZ-03) 5: 干版架( SZ-12) 12: 升降调节座( SZ-03) 6: 放映物镜L2( =190 m
9、m) 13: 通用底座( SZ-04) 7: 三维调节架 ( SZ-16) SL1PL2v1v2u2u1H图6-1实验步骤1) 按图6-1排光路, 调共轴。2) 使L2与H相距约1.2 m( 对较短平台, 可用白墙代屏) 前后移动P, 使其在H上成一清晰放大像。3) 使L1固定在紧靠幻灯片P的位置, 取下P, 前后移动光源, 使其成像于L2所在平面。4) 重新装好幻灯片, 观察屏上像的亮度和照度的均匀性。5) 取下L1, 观察像面亮度和照度均匀性的变化。放映物镜焦距和聚光镜焦距的选择放映物镜: 聚光镜: 其中: 为像的放大率。6 测自组望远镜的放大率实验装置( 图7-1) 1: 标尺 5: 二
10、维调节架( SZ-07) 2: 物镜Lo( =225 mm) 6: 三维平移底座( SZ-01) 3: 二维架 ( SZ-07) 7: 二维平移底座( SZ-02) 4: 目镜L e( =45 mm) 图71实验步骤1) 按图7-1组成开普勒望远镜, 向约3 m远处的标尺调焦, 并对准两个红色指标间的”E”字( 距离d1=5 cm) ; 2) 用另一只眼睛直接注视标尺, 经适应性练习, 在视觉系统获得被望远镜放大的和直观的标尺的叠加像, 再测出放大的红色指标内直观标尺的长度d2; 3) 求出望远镜的测量放大率, 并与计算放大率作比较; 注: 标尺放在有限距离S远处时, 望远镜放大率可做如下修正
11、: 当S100时, 修正量7 自组带正像棱镜的望远镜实验装置( 图8-1) 1: 标尺 7: 二维平移底座 ( SZ-02) 2: 物镜Lo( =225 mm) 8: 升降调整座( SZ-03) 3: 三维调节架 ( SZ-16) 9: 二维平移底座 ( SZ-02) 4: 正像棱镜系统 10: 升降调节座( SZ-03) 5: 目镜Le( =45 mm) 11: 通用底座( SZ-04) 6: 二维架 ( SZ-07) 图8-1实验步骤1) 参照图8-1, 沿平台米尺先组装不加正像棱镜的望远镜, 并对位于光轴上的约3 m远处的标尺调焦, 认清该尺所成的倒像。4545459090图822) 按
12、图8-1所示, 在Lo的像面前方安置正像棱镜, 并相应调节目镜高度, 找到标尺的正像。 *正像棱镜如图8-2所示, 由两块4590棱镜组合而成, 又称组合泊罗棱镜, 从图中光束箭头的走向可说明图像的翻转过程。8 测自组显微镜的放大率实验装置( 图 9-1) 1: 小照明光源S( GY-20, 低亮度) 10: 升降调节座( SZ-03) 2: 干版架( SZ-12) 11: 双棱镜架( SZ-41) 3: 微尺M1( 1/10 mm) 12: 毫米尺M2( l=30 mm) 4: 二维架( SZ-07) 或透镜架(SZ-08) 13: 三维平移底座( SZ-01) 5: 物镜Lo( =45 m
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