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C+654b目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc180147969"实验一几何光学成像实验PAGEREF_Toc180147969\h1HYPERLINK\l"_Toc180147970"实验二光的干涉PAGEREF_Toc180147970\h4HYPERLINK\l"_Toc180147971"实验三光的衍射和偏振PAGEREF_Toc180147971\h8实验一几何光学成像实验实验目的掌握透镜、平面反射镜、球面反射镜、棱镜等常用成像元件的成像规律;掌握共轭法及物距—像距法测量凸、凹透镜的焦距;二.实验设备光学演示仪、光具座、透镜、平面反射镜、棱镜等。三.实验原理双平面反射镜成像规律如图1-1,双平面反射镜入射光线与出射光线的夹角β与双平面反射镜角α的关系为:β=2α利用折射棱镜最小偏向角测玻璃折射率n如图1-2,单色光入射到折射棱镜上,折射光与入射光的最小夹角δmin与棱镜顶角α间满足关系:(1-1)图1-1如果已知棱镜顶角α,并测出最小偏向角δmin,则根据式(1-1)可算出玻璃折射率n。凹面镜成像观察物体到凹面镜的距离取以下不同值时的成像情况:①大于两倍焦距;②小于两倍焦距大于一倍焦距;③位于焦面上;④小于焦距。图1-2凹面镜成像的物像计算公式:(1-2)1.共轭法测量凸透镜焦距测量原理如图1-3图1-3当透镜位于1位置时,在像屏上观察到物体放大的倒立像;保持物、像的距离L不变,移动透镜到位置2时再次在像屏上观察到物体缩小的倒立像,则透镜的焦距为:(1-3)2.物距—像距法测量凹透镜的焦距测量原理如图1-4图1-4凸透镜成像于D,在凸透镜和像之间放凹透镜,成像于,测出两次像的位置、,根据式(1-4)即可算出凹透镜的焦距。(1-4)四.实验步骤双平面反射镜成像规律(1)将双平面镜转轴插入光学演示仪度盘孔中。(2)按图1-1调整分束器,使光线投射在双平面镜上,当度盘转动时(即双平面镜转动时),出射光线保持不动,测出β和α角之间的关系。1.利用折射棱镜最小偏向角测玻璃折射率n(1)把等边棱镜转轴插入度盘孔内,使顶角α的平分线与度盘孔0-0线重合。(2)调整分束器,使光线沿水平方向射向度盘上棱镜。(3)转动度盘,出射光线方向发生变化,在某一位置时,度盘虽再按原方向继续转动,但出射光线基本不动,此时入射光线和出射光线的夹角为最小偏向角δ0。记下读数δ0。这时在棱镜内部光线平行其底边。(4)根据式(1-1)求出棱镜材料折射率n。2.凹面镜成像①物体到凹面镜的距离大于两倍焦距时的成像情况(1)凹面镜对称地置于度盘孔0-0线上。(2)调整分束器,使上光线通过球心C,中光线平行光轴,下光线和0-0线(光轴)重合,可得到物体的缩小、倒立像。②物体到凹面镜的距离小于两倍焦距大于一倍焦距时的成像情况(1)凹面镜对称地置于度盘孔0-0线上。(2)调整分束器,使上光线平行于0-0线,中心线和0-0线(光轴)重合,下光线通过凹面镜球心,可得到物体的放大、倒立像。③物体位于焦面上时的成像情况凹面镜对称地置于度盘孔0-0线上。按图1-5调整上光线、中光线、下光线,物体AB的像在无穷远处。④物体到凹面镜的距离小于焦距时的成像情况(1)凹面镜对称地置于度盘孔0-0线上。(2)调整分束器,中光线作为凹面镜光轴,上光线平行其光轴,下光线通过凹面镜球心C,实物成放大虚像。3.共轭法测量凸透镜焦距参照图1-3(1)在光具座上移动物屏和像屏,使其间距大于4倍待测焦距;(2)移动凸透镜至1位置,使像屏上出现清晰放大倒像AˊBˊ,从光具座上读出该位置的刻度值u;(3)然后移动凸透镜至2位置,使像屏上出现清晰缩小的倒像A″B″,并从光具座上读出该位置的刻度值v;(4)按式(1-3)计算待测凸透镜的焦距。4.物距—像距法测量凹透镜的焦距(1)在光具座上移动物屏和像屏,使其间距适当;(2)移动凸透镜位置,使像屏上出现清晰倒像,从光具座上读出此时像屏的刻度位置u;(3)将待测凹透镜放在凸透镜右侧适当位置,向右移动像屏,使屏上出现清晰放大的倒像,并记下此时像屏位置和两透镜的间距v;(4))按式(1-4)计算待测凹透镜的焦距。五.分析与讨论1.推导凸透镜的焦距计算公式(1-3)式;2.列出实验数据及结果;3.分析实验误差产生的原因。实验二光的干涉一.实验目的1.通过观察双缝干涉、等厚、等倾干涉,掌握光的干涉规律;2.熟悉迈克尔逊干涉仪的结构及调整;3.利用迈克尔逊干涉仪实现激光波长的测量。二.实验设备氦