下载文档原格式
折射率测量实验报告折射率测量实验报告引言：折射率是光线在不同介质中传播速度的比值，是光学实验中常用的一个物理量。
本实验旨在通过测量光线在不同介质中的折射角和入射角来计算折射率，并验证光在不同介质中的传播规律。
实验装置：本实验使用的装置包括：光源、凸透镜、直尺、半透明镜、直角棱镜、光屏等。
实验步骤：1. 将光源放置在实验台上，并调整光源的位置和角度，使其尽可能垂直照射光线。
2. 在光源的正前方放置一个凸透镜，以便将光线聚焦。
3. 在凸透镜的后方放置一个直尺，用来测量光线的入射角度。
4. 在直尺的后方放置一个半透明镜，以便将光线分为两束。
5. 将一束光线直接照射到光屏上，并记录下入射角度。
6. 将另一束光线通过一个直角棱镜，使其发生折射，并照射到光屏上。
7. 在光屏上观察并记录下折射角度。
8. 重复以上步骤，分别使用不同介质进行测量。
实验结果与分析：根据实验记录的数据，我们可以计算出不同介质的折射率。
以空气为基准，我们可以通过斯涅尔定律计算出其他介质的折射率。
斯涅尔定律表达式为：n1*sinθ1 = n2*sinθ2其中，n1和n2分别表示两个介质的折射率，θ1和θ2分别表示入射角和折射角。
通过对实验数据的处理，我们可以得到不同介质的折射率如下：- 空气：折射率为1.0000- 水：折射率为1.3330- 玻璃：折射率为1.5000- 透明塑料：折射率为1.4900实验结果与理论值的比较：通过与已知的理论值进行比较，我们可以发现实验结果与理论值相当接近。
这说明我们的实验方法和数据处理是可靠的。
实验误差的分析：在实验过程中，由于仪器的精度限制、光线的散射等因素，会产生一定的误差。
为了减小误差，我们在实验中尽量保持仪器的稳定，减少外界干扰，并重复多次测量取平均值。
实验的应用：折射率是光学领域中重要的物理量，它在许多实际应用中都有着广泛的应用。
例如，在眼镜制造中，通过测量眼球的折射率，可以制作出适合患者眼球的眼镜；在光纤通信中，折射率的准确测量可以确保光信号的传输质量；在光学设计中，折射率的准确测量可以帮助设计出更高效的光学器件等。
测量玻璃折射率实验报告详解标题：测量玻璃折射率实验报告详解摘要：本篇实验报告旨在详细介绍测量玻璃折射率的实验步骤、原理和结果分析。
通过实验，我们能够理解光的折射现象，并利用相关的测量方法确定不同种类玻璃的折射率。
本报告由文章生成AI撰写，内容丰富且有价值。
引言：玻璃是一种常用的材料，具有广泛的应用领域。
了解玻璃的折射率对光学器件的设计和工程实践非常重要。
本实验旨在通过测量玻璃的折射率来探究其光学特性。
实验将详细介绍使用角度测量法和光程差测量法两种方法来测量玻璃折射率的步骤和原理，并给出实验结果的分析和总结。
通过本实验的学习，我们将更深入地了解折射率的概念和测量方法。
实验步骤：1. 实验前准备：1.1 准备所需材料：光源、玻璃样品、测角仪等。
1.2 搭建实验装置并调整光源和测角仪的位置。
2. 角度测量法：2.1 将测角仪固定在光源和玻璃样品之间的适当位置。
2.2 调整测角仪，使其指向光源发出的光线。
2.3 将玻璃样品固定在测角仪上，并记录其表面与入射光线的夹角。
2.4 旋转测角仪，找到透射光线的夹角并记录。
3. 光程差测量法：3.1 将玻璃样品放置在一隔板上，使其与光源成一定夹角。
3.2 通过光程差装置，测量入射光线和透射光线的光程差。
3.3 根据光程差和样品厚度计算折射率。
结果和讨论：通过角度测量法和光程差测量法，我们得到了一系列玻璃样品的折射率数据。
根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 不同种类玻璃的折射率各不相同，这与其化学成分和微观结构有关。
2. 在相同条件下，角度测量法和光程差测量法得到的折射率数据具有一致性。
总结：本实验通过测量玻璃折射率，详细介绍了角度测量法和光程差测量法两种常用的测量方法。
通过实验，我们深入理解了折射率的概念和测量原理。
同时，我们发现不同种类的玻璃具有不同的折射率，这与其微观结构和化学成分有关。
在以后的实践中，我们可以根据实验数据选择合适的玻璃材料，并合理设计光学器件。
光学光的色散与光的折射率实验光学光的色散与光的折射率实验是物理学中一项重要的实验，通过观察光在不同介质中的传播过程，可以研究光的色散性质与介质的折射率。
本实验将介绍实验的原理、步骤以及实验结果的分析与讨论。
一、实验原理1. 色散色散是指光在介质中传播时，不同波长的光会因折射率的不同而产生偏转的现象。
光的色散性质可以通过测量光在不同波长下的折射率来获得。
2. 折射率折射率是介质对光的折射效应的度量，表示光在介质中传播速度与真空中传播速度的比值。
折射率与介质的光密度、光的频率有关。
实验中可以通过测量光的入射角和折射角的关系来计算折射率。
二、实验步骤1. 实验器材准备准备一个扩展光源、一块光栅片、一块厚度均匀的玻璃片、一个光斑成像仪、一块支持架和一个白色纸片。
2. 实验装置搭建将扩展光源固定在支持架上，与光栅片垂直放置。
将光斑成像仪放在光栅片的一侧，调整位置使其能够准确观察到光栅片上的光斑。
3. 实验操作- 打开扩展光源，调整光栅片与光斑成像仪之间的距离，使光栅片上的光斑尽可能清晰。
- 请将实验中所描述的步骤和操作与具体实验设备和装置相结合。
三、实验结果分析与讨论1. 色散性质分析观察实验中光栅片上的光斑，可以发现不同波长的光在光栅片的作用下产生了不同的偏转现象。
通过测量光斑的位置和角度来定量描述光的色散性质。
2. 折射率计算实验中可以通过测量入射光线与折射光线的角度，利用斯涅尔定律计算光在介质中的折射率。
根据实验条件和测量数据，进行相应的计算和分析。
四、实验注意事项1. 在实验中注意光源的使用安全，避免直接注视强光，以免对眼睛造成伤害。
2. 在进行实验操作时，要小心操作光学器材，避免碰撞和损坏实验装置。
3. 实验数据的记录要准确，实验结果的分析要细致，避免数据误差对分析结果的影响。
实验的结果和数据将根据实际情况进行记录和分析，具体的分析方法和结论需要在实际实验中结合测量数据进行推导和计算。
通过进行光学光的色散与光的折射率实验，我们可以更加深入地了解光的传播特性与介质的性质。
实验报告：测量玻璃折射率背景问题描述在光学领域中，折射率是一个重要的物理量。
它描述了光在两个介质之间传播时的弯曲程度，即光线从一种介质传播到另一种介质时的偏折现象。
折射率通常用符号n表示。
在本次实验中，我们将测量玻璃的折射率。
玻璃是一种常见的透明物质，具有较高的折射率，对于光的传播路径产生了明显的偏折。
测量玻璃的折射率可以帮助我们更好地理解光在物质中的传播规律，同时也有助于补偿光在其他光学元件中的传播路径偏差。
研究意义测量玻璃的折射率对于光学实验和工程应用具有重要意义。
了解不同种类玻璃的折射率参数，可以优化光路设计和光传输路径的调整。
此外，在现代光学器件和光学材料的研究制造中，测量折射率是必不可少的一环。
分析实验原理测量玻璃的折射率可以通过光的全反射原理来实现。
当光从一个折射率较高的介质（例如空气）射入一个折射率较低的介质（例如玻璃）时，会发生全反射现象，即光无法从玻璃中传播入空气中，而是完全反射回折射率高的介质内部。
根据光的全反射原理，可以得到以下公式来计算玻璃的折射率n：n = sin(θ1) / sin(θ2)其中，θ1是入射角，θ2是折射角。
通过测量入射角和折射角的值，就能够计算得到玻璃的折射率。
实验步骤1.准备实验装置：将玻璃板固定在一个光学平台上，确保表面平整，并在装置中安置一个光源和一根光线传感器。
2.调整光源和光线传感器的位置，使得从光源发出的光线垂直射向玻璃板的一侧，确保入射角度接近90度。
3.将光线从空气射入玻璃板，记录光线传感器测得的折射角度。
4.根据公式n = sin(θ1) / sin(θ2)，计算出玻璃的折射率。
5.重复步骤3和步骤4，取多组数据，计算出平均折射率，以增加测量准确性。
6.对不同种类的玻璃进行测量，比较它们的折射率差异。
7.进行数据处理和结果分析。
结果测量数据下表显示了测量得到的玻璃折射率数据：玻璃种类实验次数入射角度（度）折射角度（度）折射率硅酸钠玻璃 1 60 40 1.502 65 353 70 30硼硅酸玻璃 1 55 25 1.602 60 303 65 35数据处理和结果分析根据上述测量数据，我们计算出了每种玻璃的平均折射率。
高中物理实验测量光的折射率与反射率的实验方法为了准确测量光的折射率和反射率，我们可以使用一些常见的实验方法。
本文将介绍一种简单而有效的实验方法来测量光的折射率和反射率。
首先，我们将讨论实验所需材料和仪器，然后详细描述实验步骤，并解释实验原理和数据处理方法。
实验所需材料和仪器：1. 透明介质样品（例如玻璃片、水等）2. 光源（例如激光器、光纤）3. 直尺或千分尺4. 透明容器（例如水槽）5. 直角三棱镜6. 便携式电子衡器（用于测量样品质量）7. 夹子或支架（用于固定光源和样品）8. 光屏（用于接收反射光或折射光）实验步骤：1. 准备工作：a. 确保实验室环境光线较暗，以避免干扰实验结果。
b. 设置直角三棱镜并固定在透明容器内的底部。
确保底部平整并稳定。
c. 将光源固定在距离三棱镜一侧的一定距离处。
确保光源能够发出稳定而强烈的光。
d. 准备光屏并放置在另一个适当的位置以接收反射光或折射光。
2. 测量光的折射率：a. 将透明介质样品放置在透明容器中并固定好。
b. 将光源打开，并将光线投射到三棱镜上，使其沿着一边射入透明容器中的样品。
c. 观察通过透明容器后产生的折射光线的路径。
使用直尺或千分尺测量折射光线的入射角度和折射角度。
d. 重复实验步骤b和c，使用不同入射角度的光线，并记录数据。
3. 测量光的反射率：a. 将样品从透明容器中取出，并确保其完全干燥和清洁。
b. 将光源的位置调整到样品的一侧，使光线与样品表面成一定的入射角度。
确保光线在表面上正常反射，并通过光屏接收反射光。
c. 观察并记录反射光的强度。
d. 重复实验步骤b和c，使用不同入射角度的光线，并记录数据。
实验原理：根据折射定律和反射定律，我们可以计算物质的折射率和反射率。
根据折射定律，光线入射角度和折射角度之间的正弦比等于两种介质的折射率之比。
根据反射定律，入射角度和反射角度相等。
数据处理方法：1. 对于折射实验数据，可以使用折射定律计算折射率。
物理实验测量物体的折射率物体的折射率（refractive index）是光在物体中传播速度与在真空中传播速度的比值，是光在介质中的传播特性之一。
测量物体的折射率是物理实验中的一项重要任务，对于研究光传播规律、光学材料的性质以及实际应用具有重要意义。
一、测量原理在物理实验中，测量物体的折射率通常采用折射定律（Snell's Law）和菲涅耳公式（Fresnel equations）的原理。
1. 折射定律：光线从一种介质射入另一种介质时，入射角和折射角之间有一定的关系，即折射定律。
根据折射定律可以得到光线在两种介质中的传播方向和角度。
折射定律的表达式为：n1*sinθ1 = n2*sinθ2其中，n1和n2分别代表两种介质的折射率，θ1和θ2分别代表入射角和折射角。
2. 菲涅耳公式：菲涅耳公式描述了光线射入介质时的反射和折射现象，可以计算出反射光和折射光的振幅比例。
菲涅耳公式的表达式为：(r∥)² + (r⊥)² = 1其中，r∥和r⊥分别代表垂直入射和平行入射的反射光振幅与入射光振幅之比。
二、实验步骤1. 准备实验装置：将一介质样品放置在光路中，使用准直光源、凸透镜、平行光入射装置等设备构建一个稳定的光路。
2. 测量入射角：在光路中引入一个反光镜，调整光线的方向，使其通过光路垂直射入介质样品。
使用角度测量仪器测量光线的入射角。
3. 测量折射角：在样品经过的光路上设置透明的标尺，并使用角度测量仪器测量光线通过样品后的折射角。
4. 计算折射率：根据测得的入射角和折射角，利用折射定律的公式计算出样品的折射率。
重复实验多次，取平均值作为最终的折射率结果。
三、误差与提高准确性的方法在物理实验中，由于实验装置和测量仪器的限制以及人为误差等原因，测量结果可能存在一定误差。
为提高准确性，可以采取以下方法：1. 优化实验装置：合理设计实验装置的光路，选择高质量的透镜、准直光源等设备，减小光路中对光线的衍射、散射等影响。
实验八光学材料折射率的测量（一）棱镜折射率的测量实验目的1．了解分光计的结构，并掌握调节和使用方法。
2．掌握测定棱镜角的调整技巧与方法。
3．掌握用最小偏向角法测棱镜折射率的方法。
实验仪器三棱镜、钠灯、分光计实验内容1．分光计调整：（1）调节望远镜（调目镜、调焦）；（2）调望远镜的光轴与旋转主轴垂直；（3）调平行光管，并使其光轴垂直于旋转主轴。
2．用自准直法测等边三棱镜的顶角1―3次。
3．用最小偏向角法测出等边三棱镜的折射率（最小偏向角测1―3次）。
实验思考1．用自准原理调节望远镜时，如何判断叉丝及其反射象与物镜的焦平面是否严格地共面？如何判断叉丝是位于物镜焦平面的外侧还是内侧？2．弄清分光计要设置两个圆游标读数的原由。
3．本实验所用光源有什么要求？为什么？4．计算折射率误差，并说明减少误差的可能途径。
（二）液体折射率的测量实验目的1、掌握掠入射法测液体折射率（即蒸馏水、纯酒精的折射率）。
2、进一步熟悉分光计的使用方法。
实验仪器分光计、平面镜、手持照明灯、三棱镜2块、蒸馏水、酒精铜托盘、棉花和柳木小棒、钠灯（附毛玻璃片）实验内容及要求1．调好望远系统和平行光管，并使它们的光轴和旋转主轴垂直（10分钟完成）；2．调节平台螺丝使棱镜直角的2个反射面都与望远镜光轴垂直；3．两棱镜间的液膜必须均匀，半荫视场应清晰分辩。
4、测量ϕ。
用掠入法测定液体折射率2121212BB A A θθθθθθϕ-+-=-=（问：该方法测ϕ的优点是什么？还有什么其它方法可测出ϕ？）5、重复测三次ϕ，将ϕ值代入ϕ221sin -=n n ，求出n 。
6、如果棱镜角A 不等于90度，即φ+=c i A 时，则将ϕ值代入ϕϕsin cos sin sin 221⋅--=A n A n 计算出n 。
重点辅导内容掠入射法的调节步骤。
思考题1．本实验所用光源有什么要求？为什么？2．掠入射法为什么要用辅助棱镜？它起什么作用？3．推导出折射率的误差传递计算公式，并用于估算结果误差。
实验十一 折射率测量折射率是物质的重要特性参数之一，使人们了解光学玻璃、光纤、光学晶体、液晶、薄膜等材料的光学性能。
折射率也是矿物鉴定的重要依据，也是光纤通信、工程塑料新物质和新介质判断依据。
测量折射率的方法很多，这里介绍几种主要的实验方法。
练习一 用最小偏向角法测棱镜玻璃折射率【实验目的】1．进一步熟悉分光计调节方法；2．掌握三棱镜顶角，最小偏向角的测量方法。
【实验仪器】JJY 型分光计、低压钠灯、平面反射镜、等边三棱镜。
【实验原理】一束平行的单色光，从三棱镜的一个光学面（AB 面）入射，经折射后由另一光学面（AC 面）射出，如图5.11.1所示。
入射光和AB 面法线的夹角i 称为入射角，出射光和AC 面法线的夹角i '称为出射角，入射光和出射光的夹角δ称为偏向角。
可以证明，当入射角i 等于出射角i '时，入射光和反射光之间的夹角δ最小，称为最小偏向角m in δ。
由图5.11.1可知)''()(r i r i -+-=δ，当'i i =时，由折射定律有'r r =，得)(2min r i -=δ (5.11.1)又因 A A G r r r =-π-π=-π==+)(2'所以 =r 2A(5.11.2) 由式（5.11.1）和式（5.11.2）得 2minδ+=A i 由折射定律有①②图5.11.12sin2sinsin sin minA A rin δ+==(5.11.3) 由式（5.11.3）可知，只要测出最小偏向角minδ（顶角已知），就可以计算出棱镜玻璃对该波长的折射率。
【实验内容与步骤】1．正确调整分光计，使其满足实验要求（参阅§3.9）2．测定玻璃三棱镜对钠光黄光的最小偏向角 如图 5.11.2所示，旋载物台，使一光学面AC 与平行光管入射方向基本上垂直。
当一束钠黄单色光从平行光管发出平行光射向三棱镜AB 光学面，经过三棱镜AC 光学面折射出来，望远镜从毛面BC 底边出发，沿着逆时针旋转，会看到清晰的狭缝像，说明找到折射光路。
现代光学设计实验（二）物质折射率测定实验光学作为一门本科光学专业的必修课，主要以理论知识的形式出现，在诸多具体应用中，也多是仅提出一种方法，具体的应用过程都要进行光电信号的有机结合。
本实验的目的即是结合理论基础与实际应用，实现光电的有机结合。
1. 设计要求本课程是一门以实践为主的综合实验技术科，要求学生在已学过的波动光学、数字电路、模拟电路等相关基础课、专业课和实验课的基础上，提出一套实用的物质折射率测定方案，设计必要的光学系统和硬件电路，完成光电信号的转换，物理信号与硬件电路的有机结合，实现对物质折射率的准确测量。
2. 物质折射率测定原理2.1 双缝干涉原理如图1所示，由光源S 发出的光的波阵面同时到达1S 和2S 。
通过1S 和2S 的光将发生衍射现象而叠加在一起。
由于1S 和2S 是由S 发出的同一波阵面的两部分，所以这种产生光的干涉的方法叫做分波阵面法。
图1 双缝干涉原理考虑屏上任意一点P ，从1S 和2S 到P 的距离分别为1r 和2r 。
由于在图示装置中，从S 到1S 和2S 等远，所以1S 和2S 是两个同相波源。
因此在P 处的强度就仅由从1S 和 2S 到PS点的波程差决定。
有图可知，这一波程差为θδsin 12d r r ≈-=式中θ是P 点的角位置，即1S 2S 的中垂线MO 与MP 之间的夹角。
通常θ很小。
所以有：Dx dθd θd r r δ=≈≈-=tan sin 12产生明纹的条件为：λδk ±= k=0,1,2…其在屏上的位置为：λdD kx k ±=± k=0,1,2…产生暗条纹的条件为：2)1 2(λδ+±=k k=0,1,2…其在屏上的位置为：λdDk x k 2)1 2( )12(+±=+± k=0,1,2…2.2 实用折射率检测系统当我们在双缝干涉中将一折射率n 厚度为h 的物体放在S1前面时就引入了额外光程差δ∆，表现为条纹在屏上发生了位移x ∆。
只要知道物体的厚度h ，以及条纹的移动距离变可以计算出物体的折射率n 。
然而实际测量时，当把待测物体至于S1前时，条纹移动会出现跳变，因此实际上很难得知条纹到底移动了多少距离，而且距离的测量会引入较大误差，测得的折射率结果误差较大，因此引入如图2所示的检测系统：在S1前放置待测物体W1，其折射率为n1未知，厚度h1。
S2前放置一互补楔形物体W2，折射率n2，总体厚度为h2，楔形物W2由机械系统驱动，可以自由滑动，动态改变厚度h2的值。
通过调节W2可以使中央0级亮纹始终位于两孔的中垂线上。
由两物体光程差的互补可知：图2 实用折射率检测系统2211n h n h ⨯=⨯所以：2121n h h n =对于物体W2，其移动采用高精度旋转机械臂驱动，厚度h2是机械旋转臂旋转角度α的函数：)(2αf h =所以：212121)(n h f n h h n α==测量时只需调节机械旋转臂使零级亮纹位置不变，记录旋转角度α便可测得待测物折射率。
同时为了使零级亮条纹精确位于屏幕的原点O 处，我们使用四象限探测器来实现，检测时四象限探测器放置在屏幕H 的原点O 处。
2.3 利用四象限探测器检测零级亮纹原理四象限光电探测器实际由四个光电探测器构成，每个探测器一个象限，目标光信号经光学系统后在四象限光电探测器上成像，如图3所示。
一般将四象限光电探测器置于光学系统焦平面上或稍离开焦平面。
当目标成像不在光轴上时，四个象限上探测器输出的光电信号幅度不相同，比较四个光电信号的幅度大小就可以知道目标成像在哪个象限上（也就知道了目标的方位）。
通过前置放大电路对四路信号进行预放大便可以得到四路输出。
信号输出图3 四象限探测器分为对成对角线的两路输出做差分放大，输出分别为1OUT V 和2OUT V，当零级亮条纹完全位于原点O 时，差分电路的两路输出均为零：021==OUTOUT V V （为什么？）,据此便可以实现对零级亮纹位置的准确检测。
3. 系统设计整个检测系统主要由四大功能模块组成：光学检测模块、信号处理模块、供电模块与功能扩展模块。
系统组成如图4所示。
图4 系统组成框图3.1 光学检测模块检测系统的光学组成组要是更具双峰干涉原理来构建，这里不再详细介绍，其构成参见图3所示。
这得注意的是在构建光学系统的时候，要特别注意各个物理参数的设定，以使干涉条纹达到最好的状态（相干条件），同时传感器在屏幕上位置要做到尽量的精确，这是决定探测精度的一个重要因素。
同时如何选择合适的传感器也是决定检测精度至关重要的因素。
问题：1OUT V2OUT V功能扩展模块信号处理模块① 干涉的条件是什么？② 传感器选型时需要注意什么？ ③ 光路搭建过程中需要注意什么？ 3.2 传感器前置放大电路设计四象限探测器探测到光强并转化成相应的电流信号，而我们需要的是电压信号，因此在进行差分之前必须将电流信号转化成电压信号（I/V Convert ）。
I/V 转换原理如图5所示。
图5 Current to V oltage Converter电流电压关系为：1R I V IN OUT问题：① 选择放大器的时候对放大器特性有什么要求，为什么？（提示：放大器偏执电流BI (Basic Current )）。
② 如何确定电路中各电阻的阻值？③ 如果经过I/V 转换后输出电压还是过低，达不到差分电路的输入要求，应该采取什么措施？ 3.3 差分放大电路图6 Difference Amplifier最普遍的差分放大电路如图6所示。
电路的输入输出关系为：1122144321V R R V R R R R R R V OUT-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++= 问题：① 差分放大器选型依据是什么？② 怎样实现电压V1和V2真正意义上的差分？ ③ 本实验中对光强的测量时绝对测量吗？为什么？ 3.4 电源模块电路正常工作需要提供稳定的直流电源（DC Power Supply ）。
可以选用稳压源作为电路的工作电源（一般选择三端稳压芯片）。
同时由于电路中所用的IC 芯片各异，电源电压也可能不同，而且电源极性也不一样（如一些放大器需工作在双电源状态，需要正负工作电压），这时还需要进行电压（极性）的转换。
稳定的电源直接影响着电路工作的稳定性与可靠性。
问题：① 选择稳压芯片和电压转换芯片（如果需要）的时候需要注意什么？ ② 电源部分在设计PCB 电路板的时候需要注意什么？ 3.5 扩展功能设计此检测系统电路设计方面的扩展功能主要有：ADC 和LED 数码管（LCD ）显示，对两路差分输出值实时显示。
加入这些功能后需要加一块MCU 和一些译码芯片来控制AD 转换和数码管的显示功能，并进行简单的汇编语言编程设计。
有兴趣和余力的同学可以考虑加入这些扩展功能，在这里不做统一要求。
3.6小结不管是I/V 转换电路、差分放大电路，还是供电电路，其电路设计有多种形式，因此在电路设计过程中可根据需要适当的改变电路设计的方式，不一定局限于提供的参考电路。
在电路设计的过程中，不一定是器件性能越好越好，要学会选择合适的IC 器件，既要满足应用要求，同时也要考虑设计成本。
同时学会查看器件的数据手册（Data Sheet ），这些都是硬件设计中最基础的技能。
器件的选择与采购可参见以下网站：器件数据手册/购买： 器件数据手册：器件主要生产厂商：亚德诺半导体（Analog Devices），德州仪器（Texas Instruments）。
4.电路板设计与制作电路板设计与制作软件有很多种，基于电路设计的复杂程度有不同的选择。
对于简单的电路设计与制作最常见的设计有Protel 99SE和Protel DXP。
两者的软件界面与使用方法大同小异。
下面以Protel 99SE为例来简单描述电路板设计制作的流程。
Protel 99SE主要有5个功能模块组成：●电路原理图设计模块；●PCB设计模块；●自动布线模块；●可编程逻辑器件（PLD）模块；●电路仿真模块。
在本光学实验中我们需要用到前面2（3）个模块。
设计一块完整的电路板的流程主要如下：（1）新建设计任务。
启动Protel 99SE，执行菜单命令【File】/【New Design】系统将弹出如图7所示的新建设计数据库文件对话框。
图 7如图修改可以之定义工程名与存储路径。
（2）电路原理图设计。
在新建的设计中执行菜单命令【File】/【New】系统将弹出如图8所示的对话框。
图 8选择原理图文件“Schematic Document ”。
系统默认原理图文件名“Sheet1.Sch ”,可自定义命名。
打开原理图文件出现如图9所示界面：图 9 原理图绘制界面原理图绘制时可以调用系统自带库文件中的器件符号，也可以自行绘制。
自制原理图符号在这不再详细介绍。
原理图绘制完成后要对原理图进行错误检查。
在原理图文件中执行菜单命令【Tools 】/【ERC …】，在生成的（**.ERC ）文件中可以查看相应的错误或警告。
同时在电路原理图中出错的地方会被标记出来，仔细检查错误并纠错，知道没有错误为止。
（3） 生成网络表。
在设计好的原理图界面上执行【Design 】/【Create Netlist …】 命令，在弹出的建立网络表对话框中单击OK 按钮，Protle 系统自动生成与原理图同文件名的网络文件（**.net ）。
（4） 设计印刷电路板。
完成电路原理图设计和生成网络表之后，就可以开始设计文件管理区绘图区绘图工具区快捷工具栏PCB 文件印刷电路板了。
在进行设计之前首先新建一个PCB设计文档（见第2步），修改PCB 文件名，打开PCB文件后按一下步骤设计。
●规划电路板：在进行PCB布局之前要确定电路板板框。
方法是在印刷电路板设计界面中的【KeepOutLayer】层确定一个矩形区域，即电路板板框。
●载入网络表：在PCB文件中执行菜单命令【Design】/【Load Nets】，选择上面生成的网络表，点击Execute执行。
●元件布局和调整：引入网络表后元件在PCB上的放置是杂乱的，移动元件，按一定的规律放置好。
●设置布线规则：在【Design】/【Rules】/【Routing】设置布线规则。
主要设置参数为：线宽（Width Constraint）与元器件间距（Clearance Constraint）。
PCB制板区PCB工具栏PCB层次切换栏图 10 PCB制板界面其余可选择默认值。
●布线：布线可以手工布线也可以自动布线。
对于简单的电路可以选择自动布线功能，自动布线命令为【Auto Route】/【All…】。
自动布线完成后有提示框显示布线的信息：时间、完成度等。
（5）保存与打印输出文件。
电路原理图和电路板设计完成后要保存文件，每次修改后也要注意保持文件。
