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物理实验光的偏振实验报告一、实验目的1、观察光的偏振现象，加深对光的偏振特性的理解。
2、掌握偏振片的起偏和检偏原理，学会用马吕斯定律测量偏振光的强度。
3、了解 1/4 波片的作用，测量线偏振光通过 1/4 波片后的偏振态变化。
二、实验原理1、光的偏振态光是一种电磁波，其电场矢量的振动方向与传播方向垂直。
根据电场矢量的振动特点，光可以分为自然光、线偏振光、部分偏振光和圆偏振光、椭圆偏振光。
自然光：在垂直于光传播方向的平面内，电场矢量的振动方向是随机的，各方向的振幅相等。
线偏振光：电场矢量在垂直于光传播方向的平面内只沿一个固定方向振动。
部分偏振光：在垂直于光传播方向的平面内，电场矢量的振动方向是随机的，但各方向的振幅不相等。
圆偏振光和椭圆偏振光：电场矢量的端点在垂直于光传播方向的平面内的轨迹是圆或椭圆。
2、偏振片偏振片是一种只允许某一特定方向的光振动通过的光学器件。
当自然光通过偏振片时，只有与偏振片透振方向平行的光振动能够通过，从而得到线偏振光。
这个过程称为起偏。
当线偏振光通过另一个偏振片时，可以通过旋转第二个偏振片来改变通过的光强，这个过程称为检偏。
3、马吕斯定律当一束强度为 I₀的线偏振光通过检偏器后，其强度 I 为：I ＝I₀cos²θ，其中θ 为线偏振光的振动方向与检偏器透振方向之间的夹角。
4、 1/4 波片1/4 波片是一种能使线偏振光变成圆偏振光或椭圆偏振光的光学元件。
当线偏振光垂直入射到 1/4 波片上时，若线偏振光的振动方向与波片的光轴成 45°角，则出射光为圆偏振光；若线偏振光的振动方向与波片的光轴不成 45°角，则出射光为椭圆偏振光。
三、实验仪器1、半导体激光器2、起偏器和检偏器3、 1/4 波片4、光功率计四、实验步骤1、调整实验仪器打开半导体激光器，调整其位置，使激光束水平通过实验平台。
依次将起偏器、检偏器和 1/4 波片安装在光具座上，使它们的中心与激光束在同一直线上。
光电效应实验测试光电效应是指当光照射到金属等物质表面时，电子被激发并从固体表面释放出来形成电流的现象。
这一现象的发现和研究对于量子力学的发展起到了重要的推动作用。
为了深入了解光电效应的特性和规律，科学家们进行了一系列的实验测试。
本文将介绍光电效应实验测试的原理、装置和实验结果。
一、实验原理光电效应实验测试的原理基于光电效应的基本特性。
当光照射到金属表面时，光子能量会被金属原子吸收，使金属原子中的电子被激发。
如果激发的能量大于金属的束缚能，则电子会从金属表面逸出并形成电流。
实验中，我们可以通过改变不同光源的频率或强度，以及调节不同金属的性质来研究和验证光电效应的规律。
二、实验装置为了进行光电效应实验测试，我们需要准备以下实验装置：1. 光源：可以使用白炽灯、氢气放电管等光源。
2. 光电池：用于测量光照射下的电流和电压变化。
常用的光电池有碱金属光电池和硅光电池等。
3. 电路：包括电流计、电压计和调节电阻等。
4. 金属样品：可以使用不同种类的金属作为实验样品，如钠、钾、铜等。
三、实验步骤1. 搭建电路：将光电池与电流计、电压计、调节电阻等连接在一起，构成一个闭合电路。
2. 准备金属样品：选择一种金属样品并将其放置在光电池的照射位置。
3. 测量基准数据：在没有光照射的情况下，测量电流计和电压计的基准数值。
4. 照射光源：打开光源，照射金属样品，并记录不同光强下电流计和电压计的变化。
5. 调节实验条件：可以通过改变光源的距离、金属样品的性质或光源的频率等来调节实验条件，观察对光电效应的影响。
6. 统计实验数据：根据实验记录，整理光照射下的电流和电压变化数据，并计算得出光电效应的相关参数。
四、实验结果分析通过光电效应实验测试，我们可以得到一系列与光电效应相关的实验数据。
根据这些数据，我们可以进行进一步的分析和研究。
首先，我们可以通过绘制光强与电压、电流之间的关系曲线来研究光电效应的规律。
通常，当光强增大时，电压和电流都会增加，但是当光强达到一定阈值时，电压和电流会趋于稳定，不再随光强变化。
实验题目：光学效应观察实验实验目的：1. 通过实验观察并分析不同光学效应的产生和特点。
2. 加深对光的波动性和粒子性的理解。
3. 掌握基本的光学实验操作和数据处理方法。
实验原理：光学效应是指光在传播过程中，由于介质的不同或光波本身的特性而发生的各种现象。
本实验主要观察以下几种光学效应：光的直线传播、光的反射、光的折射、光的干涉、光的衍射和光的偏振。
实验仪器：1. 激光器2. 凸透镜3. 凹透镜4. 平面镜5. 三棱镜6. 分束器7. 白屏8. 光具座9. 测量工具（刻度尺、游标卡尺等）实验内容：一、光的直线传播1. 实验步骤：将激光器置于光具座上，调整激光束垂直于白屏，观察激光束在空气中的传播情况。
2. 观察与分析：激光束在空气中沿直线传播，说明光在均匀介质中沿直线传播。
二、光的反射1. 实验步骤：将平面镜置于光具座上，调整激光束以一定角度入射到平面镜上，观察反射光束在白屏上的位置。
2. 观察与分析：反射光束在平面镜上发生反射，反射角等于入射角，满足光的反射定律。
三、光的折射1. 实验步骤：将凸透镜和凹透镜分别置于光具座上，调整激光束以一定角度入射到透镜上，观察透镜对光束的折射情况。
2. 观察与分析：凸透镜对光束有会聚作用，凹透镜对光束有发散作用，说明光在通过不同介质时会发生折射。
四、光的干涉1. 实验步骤：将分束器置于光具座上，调整激光束入射到分束器上，观察分束器将光束分成两束，分别照射到白屏上，形成干涉条纹。
2. 观察与分析：干涉条纹的形成说明光具有波动性，且两束光波在叠加时会产生干涉现象。
五、光的衍射1. 实验步骤：将三棱镜置于光具座上，调整激光束以一定角度入射到三棱镜上，观察衍射光束在白屏上的衍射图样。
2. 观察与分析：衍射图样的形成说明光具有波动性，且当光通过狭缝或孔径较小时，会发生衍射现象。
六、光的偏振1. 实验步骤：将偏振片置于光具座上，调整激光束以一定角度入射到偏振片上，观察偏振光在白屏上的偏振现象。
光电实验效应实验报告光电实验效应实验报告引言：光电实验效应是物理学中一个重要的实验现象，它揭示了光与物质之间的相互作用。
通过研究光电效应，我们可以深入了解光的性质以及物质的电子结构。
本实验旨在通过观察光电效应，探究光的粒子性和波动性，以及光电子的能量与频率之间的关系。
实验步骤：1. 准备实验所需的材料和设备，包括光源、金属板、电压源、电流计等。
2. 将金属板放置在光源的前方，调整光源的位置和强度，确保光线垂直照射到金属板上。
3. 通过电压源和电流计，将金属板与电路连接起来，测量光电流的大小。
4. 改变光源的频率，重复步骤3，记录不同频率下的光电流值。
实验结果与讨论：在实验中，我们观察到了光电流的存在，并且发现了一些有趣的现象。
首先，我们发现光电流的大小与光源的频率有关。
当光源的频率增加时，光电流的强度也随之增加。
这与光电效应的理论预测相符，即光电子的能量与光的频率成正比。
其次，我们发现光电流的大小与光源的强度无关。
无论光源的强度如何变化，光电流的强度始终保持一定。
这进一步验证了光电效应的粒子性质，即光子是光的基本单位，光的强度与光子的数量有关，而不是光的强度。
此外，我们还观察到了光电流的截止电压。
当光源的频率增加到一定程度时，光电流的强度突然减小，并最终消失。
这是因为当光源的频率增加到一定值时，光子的能量足够大，可以克服金属表面的束缚力，将电子从金属中释放出来。
而当光源的频率低于截止频率时，光子的能量不足以克服束缚力，因此无法引起光电效应。
结论：通过本次实验，我们验证了光电效应的几个重要特性。
首先，光电电流的大小与光源的频率成正比，验证了光子能量与频率的关系。
其次，光电电流的强度与光源的强度无关，进一步证明了光子的粒子性质。
最后，我们还观察到了光电流的截止电压，这是光电效应的一个重要参数。
光电效应在现代科学和技术中有着广泛的应用。
例如，光电效应被应用于光电池和光电二极管等光电器件中，用于转换光能为电能。
光的力学效应-系列实验主要内容 (1)一光的力学效应－历史与未来 (2)二光镊技术 (5)三创建光的力学效应教学实验的意义 (9)四光的线性动量实验 (10)五实验小结 (14)六结束语 (14)主要内容光的力学效应？光有力量吗？光子与物体的相互作用光携带有能量和动量（线性动量和角动量）,光与物体相互作用时彼此交换能量和动量.光子能量:光子动量:光的动量是光的基本属性之一。
光与人类生活的关系非常密切，伴随科学的发展和人类文明的进步，人们对光的认识也越来越深入。
光与物质相互作用—光的效应光的效应:在光的作用下，物体宏观上产生的各种现象光的热学效应:光与物体相互作用时物体的温度发生变化.—常见现象光的力学效应:光与物质间交换动量，使受光照射的物体获得一个力或力矩,物体发生位移,速度和角度的变化. —难以察觉(光电效应,磁光效应,光化学效应, …)本讲光的力学效应主要内容安排:一. 光的力学效应－历史与未来1. 光-动量-光压-力2. 普通光和激光的力学效应3. 激光的力学效应 (微观,界观,宏观)4.光镊--光的力学效应的典型二. 光镊技术1. 原理-单光束梯度力光阱2. 特点和功能3. 应用列举三.创建光的力学效应系列实验的意义1. 线性动量2. 角动量四.光的线性动量实验1. 实验预习和基础2. 实验内容五.结束语一. 光的力学效应－历史与未来光---动量--- 光压---力1616年开普勒---提出光压的概念从光的粒子性观念出发---具有一定动量的光子入射到物体上时无论是被吸收或反射，光子的动量都会发生变化，因而必然会有力作用在物体上，这种作用力我们通常称为光压。
康普顿效应历史上，康普顿效应是光子学说的重要实验依据，也是光子具有动量的直接证明。
典型的例子有X光的康普顿散射。
1923年美国物理学家康普顿在研究X射线光子与自由电子之间的弹性碰撞，解释了实验观察到的各种现象。
在这一弹性碰撞过程中，光子与电子相互作用，不仅要遵循能量守恒定律，而且要遵循动量守恒定律。
大物光电效应实验报告大物光电效应实验报告引言光电效应是指当光照射到金属或半导体材料上时，会引起电子从材料中释放出来的现象。
这一现象的发现对于量子力学的发展具有重要意义。
为了深入了解和研究光电效应，我们进行了一系列实验，本报告将对实验过程、结果和结论进行详细阐述。
实验目的本实验的目的是通过观察和测量光电效应现象，验证光电效应方程，并探究光电效应与光强度、波长、材料性质等因素之间的关系。
实验装置和方法实验所需的装置包括光电效应实验仪、光源、电压调节器、电流计等。
首先，将实验仪器连接好，并调节光源的亮度和位置。
然后，调节电压调节器，使电流计的示数为零。
接下来，通过改变光源的亮度和位置，记录下不同光强度下的电流值。
最后，通过更换不同波长的光源，记录下不同波长下的电流值。
实验结果在实验过程中，我们记录了不同光强度和波长下的电流值，并将其整理成表格和图表进行分析。
首先，我们观察到当光源的亮度逐渐增加时，电流值也逐渐增大。
这表明光强度与光电效应的电流值之间存在正相关关系。
当光源的亮度达到一定程度后，电流值趋于稳定，不再随光强度的增加而增大。
其次，我们发现不同波长的光源对光电效应的电流值有不同的影响。
当波长较长时，电流值较小；而当波长较短时，电流值较大。
这说明波长与光电效应的电流值之间存在负相关关系。
我们还观察到在一定波长范围内，电流值随波长的变化呈现出波动的趋势。
讨论与分析根据实验结果，我们可以得出以下结论和分析：1. 光强度与光电效应的电流值之间存在正相关关系。
这是因为光强度越大，光子的能量越高，电子从材料中解离的能力也越强，从而导致电流值的增大。
2. 波长与光电效应的电流值之间存在负相关关系。
这是因为波长越短，光子的能量越高，电子从材料中解离的能力也越强，从而导致电流值的增大。
3. 在一定波长范围内，电流值随波长的变化呈现出波动的趋势。
这可能是由于材料的能带结构和电子的散射等因素导致的。
结论通过本次实验，我们验证了光电效应方程，并深入了解了光强度、波长和材料性质对光电效应的影响。
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过创新实验设计，结合力学与光学原理，探索力学与光学现象的内在联系，为相关领域的研究提供新的思路和方法。
具体实验目标如下：1. 研究力学振动与光学波动的相互作用，揭示两者之间的内在规律；2. 利用力学原理设计新型光学器件，提高光学器件的性能；3. 探索力学与光学交叉领域的应用，为相关领域的研究提供参考。
二、实验原理1. 力学振动：物体在受到外力作用时，会发生振动现象。
振动可以分为简谐振动、阻尼振动、自由振动等。
本实验主要研究简谐振动，其数学描述为正弦函数。
2. 光学波动：光是一种电磁波，具有波动性质。
光学波动主要包括干涉、衍射、偏振等现象。
本实验将利用干涉现象，研究力学振动对光学波动的影响。
3. 交叉原理：力学与光学在交叉领域具有广泛的应用。
例如，光学测量可以用于研究力学振动，力学振动可以用于设计新型光学器件。
三、实验方法1. 实验装置：本实验采用以下装置：（1）力学振动装置：包括振动台、传感器、信号采集卡等；（2）光学实验装置：包括光源、透镜、分束器、探测器等；（3）控制系统：包括计算机、软件等。
2. 实验步骤：（1）搭建力学振动装置，对振动台施加简谐振动；（2）搭建光学实验装置，设置光源、透镜、分束器等；（3）利用传感器采集振动台振动信号，通过信号采集卡传输至计算机；（4）在计算机上对振动信号进行处理，分析振动频率、振幅等参数；（5）调整光学实验装置，观察干涉现象，记录干涉条纹；（6）分析干涉条纹与振动信号之间的关系，研究力学振动对光学波动的影响。
四、实验结果与分析1. 实验结果：通过实验，我们得到了振动台振动信号与干涉条纹的对应关系。
当振动频率与干涉条纹的频率相同时，干涉条纹会发生明显的变化。
2. 结果分析：（1）力学振动对光学波动的影响：实验结果表明，力学振动可以改变光学波动的频率和相位，从而影响干涉条纹。
这表明力学振动与光学波动之间存在相互作用。
（2）新型光学器件设计：基于力学振动对光学波动的影响，我们可以设计新型光学器件。
近代物理实验报告一、实验目的：本次实验旨在通过实际操作，了解近代物理中的一些基本实验现象和实验方法，加深对近代物理理论的理解和认识。
二、实验原理：1.光电效应实验光电效应是指当光照射到金属表面时，如果光的能量大于金属的束缚能，就会有电子从金属表面逸出。
实验中，我们将使用光电效应实验装置，包括光源、金属样品和电子倍增器等，通过调整光源的强度和波长，可以观察到光电流的变化，从而了解光电效应的一些基本特性。
2.康普顿散射实验康普顿散射是指入射光子与静止的自由电子相互碰撞后发生能量和动量的转移。
在实验中，我们将使用康普顿散射实验装置，包括光源、散射靶和探测器等，通过测量探测器中散射光的能量和角度，可以利用康普顿散射公式计算出入射光子的能量和散射角度，从而验证康普顿散射的基本规律。
三、实验步骤：1.光电效应实验①将光电效应实验装置搭建起来，并调整光源的位置和强度。
②将电子倍增器接入实验电路，调节放大器的放大倍数。
③将金属样品放置在实验台上，并遮挡住一部分金属表面。
④调节光源的强度和波长，观察电子倍增器的电流变化情况。
2.康普顿散射实验①将康普顿散射实验装置搭建起来，并调整光源的位置和强度。
②将探测器放置在合适的位置，并调整其与散射靶的距离。
③调节光源的波长和散射角度，观察探测器中散射光的能量变化情况。
④根据康普顿散射公式计算入射光子的能量和散射角度。
四、实验结果与分析：1.光电效应实验实验中，我们观察到了光电流随着光源强度的增加而增加的现象，这符合光电效应的基本规律。
同时，我们发现在不同波长的光照射下，光电流的变化也不同，这与光电效应中的电子能量与波长之间的关系是一致的。
2.康普顿散射实验通过测量不同散射角度下的散射光能量，我们得到了散射光的能谱曲线。
根据康普顿散射公式，我们计算出了入射光子的能量和散射角度，并与理论值进行比较。
实验结果与理论值吻合较好，验证了康普顿散射的基本规律。
五、实验总结：通过本次实验，我们加深了对近代物理中光电效应和康普顿散射的理解。
光的力学效应-系列实验主要内容 (1)一光的力学效应－历史与未来 (2)二光镊技术 (4)三创建光的力学效应教学实验的意义 (14)四光的线性动量实验 (16)五实验小结 (24)六结束语 (24)主要内容光的力学效应？光有力量吗？光子与物体的相互作用光携带有能量和动量（线性动量和角动量）,光与物体相互作用时彼此交换能量和动量.光子能量:υhE=光子动量:λ/hP=光的动量是光的基本属性之一。
光与人类生活的关系非常密切，伴随科学的发展和人类文明的进步，人们对光的认识也越来越深入。
光与物质相互作用—光的效应光的效应:在光的作用下，物体宏观上产生的各种现象光的热学效应:光与物体相互作用时物体的温度发生变化.—常见现象光的力学效应:光与物质间交换动量，使受光照射的物体获得一个力或力矩,物体发生位移,速度和角度的变化. —难以察觉(光电效应,磁光效应,光化学效应, …)本讲光的力学效应主要内容安排:一. 光的力学效应－历史与未来1. 光-动量-光压-力2. 普通光和激光的力学效应3. 激光的力学效应 (微观,界观,宏观)4.光镊--光的力学效应的典型二. 光镊技术1. 原理-单光束梯度力光阱2. 特点和功能3. 应用列举三.创建光的力学效应系列实验的意义1. 线性动量2. 角动量四.光的线性动量实验1. 实验预习和基础2. 实验内容五.结束语一. 光的力学效应－历史与未来光---动量--- 光压---力1616年开普勒---提出光压的概念从光的粒子性观念出发---具有一定动量的光子入射到物体上时无论是被吸收或反射，光子的动量都会发生变化，因而必然会有力作用在物体上，这种作用力我们通常称为光压。
康普顿效应历史上，康普顿效应是光子学说的重要实验依据，也是光子具有动量的直接证明。
典型的例子有X光的康普顿散射。
1923年美国物理学家康普顿在研究X射线光子与自由电子之间的弹性碰撞，解释了实验观察到的各种现象。
在这一弹性碰撞过程中，光子与电子相互作用，不仅要遵循能量守恒定律，而且要遵循动量守恒定律。
光的力学效应及光阱PN力的测量摘要：利用光镊技术直观地演示了光的力学效应，介绍了光镊原理，装置和光阱力的测量方法。
一.科学背景与实验目的光具有能量和动量，光的动量是光的基本属性。
携带动量的光与物质相互作用，它们间会有动量的交换，从而表现为光对物体施加一力，作用在物体上的力就等于光引起的单位时间内物体动量的改变。
并由此可引起的物体的位移，速度状况的变化，我们称之为光的力学效应。
显然，研究光的力学效应对认识光的基本属性以及如何运用光的力学效应具有重要的学术意义。
但是，由于单个光子动量很小，普通光源的力学效应微乎其微，人们研究光的力学性质受到了很大限制。
历来的物理学教科书对光具有动量这一重要属性仅作简短的知识介绍，也一直没有一个合适的教学实验，来演示光具有动量这一基本属性，来展示光的力学效应和它的应用前景。
从对光的认识和物理教学体系来讲这无疑是一个非常大的缺憾。
60年代初激光的发明，使人类将光的利用推到一个崭新的阶段。
有了激光这种高亮度的新光源，光的力学效应开始显示其强大的生命力。
人们开始对光的辐射压力和光的力学效应进行全面和深入的研究。
70年代，朱棣文等人利用光压原理发展了用激光冷却和幽禁原子的方法，获得了1997年度诺贝尔物理学奖。
这一研究成果也为荣获2001年度诺贝尔物理学奖的玻色－爱因斯坦凝聚方面的工作提供了有效的实验手段。
与此同时，人们也在探索光对微小的宏观粒子的力学效应。
1986年，A.Ashkin等成功地利用一束强汇聚激光束实现了对生物微粒的三维捕获。
这一发明被形象地称为光阱或光镊。
成了这一尺度范围的粒子特有的操控和研究手段。
十多年来，光镊不但在生命科学领域，在其它涉及微小宏观粒子的研究领域都取得了重要应用。
光的力学效应的研究又有了新的突破。
激光力学应用非常之广，涉及到物理、化学、材料、机械、生物、医药等领域。
激光力学已成为多学科交叉的基础。
利用光的力学效应，开拓学科交叉，也是21世际跨学科研究的前沿领域。
实验一光的力学效应及光阱PN力的测量一、实验目的加深对光具有动量基本属性的认识，感知光的力学效应，了解光镊技术。
二、实验内容1、光陷阱效应2、光镊在横向（X－Y平面）操控微粒3、光镊在纵向（Z轴方向）操控微粒4、光镊最大横向阱力的测量三、实验原理光作用于物体时，将施加一个力到物体上。
由于光辐射对物体产生的力常常表现为压力，因而通常称之为辐射压力或简称光压。
然而，在特定的光场分布下，光对物体也可产生一拉力。
从而有可能某种特定光场来形成束缚粒子的势阱。
我们以透明电介质小球作模型来讨论光与物体的相互作用。
若小球的大小明显大于光波长，可以采用几何光学近似。
设小球的折射率n1大于周围媒质的折射率n2。
首先考虑一束平行光与小球的相互作用。
如图所示，当一束光穿过小球时，光在进入和离开球表面时会产生折射（黑粗线表示）。
在图示的情形，入射光沿Z方向传播，即光的动量是沿Z方向的。
然而，离开球的光传播方向有了改变，也即光的动量有了改变。
图中画出了光束中代表性的两条光线a和b。
由于动量守恒，这些光传递给球一个与它们动量改变等值，但方向相反的一个动量（图中的空心线）。
与之相应的有力Fa和Fb施加在小球上。
小球受到的光对它的作用力就是光束中所有光线作用于小球的力之和。
若入射光束截面上光强是均匀的，则各小光束（光线）给予小球的力在横向（XY方向）将完全抵消。
但有一沿Z 方向的推力。
如果小球处在一个非均匀光场中，沿Z方向传播，自左向右光强增大的光场。
与左边的光线a相比，右边较强的光线b作用于小球，使小球获得较大的动量，从而产生较大的力Fb。
结果总的合力在横向不再平衡，而是把小球推向右边光强处。
小球在这样一个非均匀（即强度分布存在梯度）的光场中所得到的指向光强强的地方的力称之为梯度力（Fg）。
如果光束中间光强大，粒子将趋向于这一区域，也即在横向被捕获了。
上面的情形，都存在一个轴向（Z方向）的推力。
要用一束光同时实现横向和轴向（或纵向）的捕获，还必须要有拉力。
实际上，上述光场力（梯度力）指向光场强度大的地方这一结论，可以推广到更一般的光场强度分布的情形。
所谓光镊，即单光束梯度力光阱，就是由一束强会聚的激光束构成的。
在这样的光场中，粒子（其折射率n1大于周围煤质的折射率n2）将受到一指向光最强点（焦点）的梯度力。
也就是说光对粒子不仅有推力还可以有拉力。
这样，粒子就可能被约束在光最亮点附近。
高度会聚的光束锥，经小球折射，将施加一梯度力在小球上。
设小球的折射率为n，液体的折射率为n1，当n>n1时，一对典型的光线a和b经折射后产生力Fa和Fb，它们的矢量和是指向焦点f的。
实际上，光锥中所有光线施加在小球上的合力F也是指向焦点f的。
当小球的球心O 和焦点f 间有偏离时，合力F 总是使小球趋向焦点。
实际上，当光穿过小球时，在小球表面也产生一定的反射，这将施加一推力于小球，此力常称之为散射力（Fs ）。
只有焦点附近的梯度力大于散射力时才能形成一个三维光学势阱而稳定地捕获微粒。
也就是说，这样的光束可以像镊子一样夹持微粒，移动并操控微粒。
综上所述，透明微粒在光场中受到的力包括梯度力和散射力（F = Fg + Fs ）。
光阱主要是依靠光梯度力形成的。
稳定的捕获是梯度力和散射力平衡的结果。
散射力总是沿光线方向推跑微粒，而梯度力则是把微粒拉向激光的聚焦点处。
光阱力测量使用流体力学的斯托克斯公式R F πηυ6=。
四、实验设备1 光镊光源2 光学耦合器3 自动样品台4 双色分束镜5 聚焦物镜（NA1.25）6 样品池 7聚光镜 8照明光源 9 反射镜 10.数码摄象头 11.计算机主机 12.显示器实验中所用的样品有很大的挑选余地。
只要对所用的激光吸收很小，折射率比周围液体的小，尺度在微米量级就可以。
我们实验中用的是悬浮于液体中的1-3微米的聚本乙烯小球或4-5微米的酵母细胞。
五、实验步骤(1).样品池中注入适量样品（3μm 聚苯乙烯小球、4μm 酵母细胞或7μm 血红细胞）。
(2).开启激光，设定某一光强/电流值。
使用光阱捕获样品中的一个微粒。
(3).缓慢打开阀门，使样品池中液体的流速慢慢增加。
(4).边增加流速边观察，记下样品被冲走时的流速值。
(5).重复1-4步骤，控制流速从40-160微米/秒，每40微米/秒测量一次。
(6).记录实验前和实验后的水温。
六、思考题1 光捕获微粒，基于什么原理，如何从实验上实现。
2 说明影响光阱捕获效果的因素。
3 试定性说明强会聚的光束对于实现Z方向捕获的作用。
4 若光阱同时捕获了2个球形微粒，则这2个微粒最可能以什么形式排列，为什么？5 试说明光阱技术的特点，你将利用光阱技术在那些领域开展工作。
实验二有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质对吸收光谱的影响一、实验原理具有不饱和结构的有机化合物，如芳香族化合物，在紫外区(200～400 nm)有特征的吸收，为有机化合物的鉴定提供了有用的信息。
紫外吸收光谱定性的方法是比较未知物与已知纯样在相同条件下绘制的吸收光谱，或将绘制的未知物吸收光谱与标准谱图(如Sadtler紫外光谱图)相比较，若两光谱图的λmax和κmax相同，表明它们是同一有机化合物。
极性溶剂对有机物的紫外吸收光谱的吸收峰波长、强度及形状有一定的影响。
溶剂极性增加，使n→π*跃迁产生的吸收带蓝移，而π→π*跃迁产生的吸收带红移。
二、仪器与试剂1．仪器f4500型紫外一可见分光光度计，带盖石英吸收池2只(1cm)。
2．试剂(1)苯、乙醇、正己烷、氯仿、丁酮。
(2)异亚丙基丙酮分别用水、氯仿、正己烷配成浓度为0.4 g·L-1的溶液。
三、实验步骤1．苯的吸收光谱的测绘在1 cm的石英吸收池中，加人两滴苯，加盖，用手心温热吸收池底部片刻，在紫外分光光度计上，以空白石英吸收池为参比，从220～360 nm范围内进行波长扫描，绘制吸收光谱。
确定峰值波长。
2．乙醇中杂质苯的检查用l cm石英吸收池，以乙醇为参比溶液，在230～280 nm波长范围内测绘乙醇试样的吸收光谱，并确定是否存在苯的B吸收带?3．溶剂性质对紫外吸收光谱的影响(1)在3支5 mL带塞比色管中，各加入0.02 mL，丁酮，分别用去离子水、乙醇、氯仿稀释至刻度，摇匀。
用1 cm石英吸收池，以各自的溶剂为参比，在220～350 nm波长范围内测绘各溶液的吸收光谱。
比较它们的λmax的变化，并加以解释。
(2)在3支10 mL带塞比色管中，分别加入0.20 mL异亚丙基丙酮，并分别用水、氯仿、正己烷稀释至刻度，摇匀。
用1 cm石英吸收池，以相应的溶剂为参比，测绘各溶液在200～350 nm范围内的吸收光谱，比较各吸收光谱λmax的变化，并加以解释。
四、注意事项1．石英吸收池每换一种溶液或溶剂必须清洗干净，并用被测溶液或参比液荡洗三次。
2．本实验所用试剂均应为光谱纯或经提纯处理。
五、思考题1．分子中哪类电子跃迁会产生紫外吸收光谱?2．为什么极性溶剂有助于n→π*跃迁向短波方向移动?而π→π*跃迁向长波方向移动?实验三 透射光谱法测量物质吸光特性一、实验目的了解光栅光谱仪原理，掌握物质透射光谱测量方法，掌握Lambert —Beer 定理计算物 质吸光度、比消光系数以及吸收系数的原理二、实验内容了解光栅光谱仪（Ocen Optics USB2000 & HR2000）原理，利用光谱仪测量不同物 质透射光谱，根据Lambert —Beer 定理计算物质吸光度，比消光系数以及吸收系数，观察不同物质吸收性质。
三、实验原理测量物质的吸光特性首先要测量物质的透射光谱，对于具有均匀的吸收粒子分布的 纯吸收样品，平行光在其中传播，薄层样品所吸收的辐射能或辐射强度百分数依赖于吸收物质以及入射波长和吸收层的厚度，公式表达为：0lg ()**I OD C l I αλ⎛⎫== ⎪⎝⎭通常称为Lambert —Beer 定理。
吸光度定义为0ln I A I ⎛⎫=⎪⎝⎭，α定义为比消光系数，*ln10*a C μα=称为吸收系数。
实验中利用光谱仪可以测量不同样品的透射光谱，观察不同样品的吸收峰，同时采样得到样品不同波长下的透射光强，与参考光强进行比较，利用Lambert —Beer 定理即可得到样品的吸光度等信息。
四、实验设备1， HR2000高分辨率微型光纤光谱仪技术指标：波长范围：350nm —1000nm ；分辨率：0.065nm ；光纤连接器：SMA905连接单股光纤（0.22NA ）；数据传送率：每13ms 全扫描到存储器；积分时间：3ms 到65s 。
光谱仪采用光栅分光与CCD 检测器，进行波长分辨得到光谱。
结构如下图所示具体组件：1、SMA连接器，2、狭逢，3、滤波器，4、准直镜，5、光栅，6、聚焦镜，7、L2探测器采集透镜组，8、CCD探测器（紫外或可见）2，LS-1卤钨光源是白光源（VIS-NIR范围内：360nm——2um）3，CV-Q-10 样品池—3.5ml，10mm4，印度墨水溶液，伊文思蓝溶液，纯净水五、实验步骤1，用光纤连接光源—样品池，以及样品池—光谱仪2，封锁光谱仪光路测量暗光谱（一般为0），并进行记录3，打开光源，经过一段时间后使光源稳定4，测量参考光谱I0并进行记录5，分别将印度墨水溶液和伊文思蓝溶液倒入样品池，测得参考光谱I。
观察不同溶液在不同波长下的吸收光谱差异。
6，稀释溶液，观察浓度不同时吸收光谱变化7，关闭仪器，清洗样品池8，根据Lambert—Beer定理计算样品物质吸光度，比消光系数以及吸收系数六、思考题1，如果暗光谱较大，应该如何在吸光度计算中进行扣除。
