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课程名称：大学物理实验（一）实验名称：几何光学综合实验图1 位移法测量凸透镜焦距的光路图由1f =1u+1v可知：1u1+1v1=1u1+1D−u1=1f (2)1u2+1v2=1u1+d+1D−u1−d=1f (3)联立（2）（3）得1u1+1D−u1=1u1+d+1D−u1−d (4)又因为u1=12(D−d)代入式（4）得f=D 2−d24D (5)4.用物距像距法测量凹透镜的焦距：实物经凹透镜不能在屏上生成实像，可借助凸透镜给凹透镜生成一个虚物，最后再由凹透镜生成一个实像。
图2 物距像距法测量凹透镜的焦距的光路图如图,在没有凹透镜时,物体AB经凸透镜L1后生成缩小倒立的实像A′B′。
当L1和A′B′间插入凹透镜L2后,则A′B′便成为凹透镜L2的虚物；对L2而言，物距u=−O2A′。
该虚物经凹透镜再成实像A′′B′′，像距v=O2A′′。
则有f=uvu+v (6)图1 GSZF-8型几何光学综合实验仪器结构图四、实验内容与步骤1.光学系统的共轴调节:调节光学系统共轴,是减小误差.确保实验成功的重要步骤。
所谓“共轴”，是指各光学元件（如光源.物.透镜)的主光轴重合。
分两步进行：将放置在光具座上的各光学元件靠拢在一起,用眼观察,调节它们的中心在同一高度,且连线(光轴)平行于导轨。
2.位移法测凸透镜焦距：a)物AB与像屏的间距D>4f (f=100) 时；b)透镜在间移动时可在像屏上成两次像,一次成放大的像u1,一次成缩小的像u2，d=u2−u1,f=D2−d24D c)改变像屏位置，重复测量6次，求平均值和平均误差。
图1 位移法测凹透镜焦距光路图3.自组望远镜并测量凹透镜焦距：(1) 物屏与透镜L3（f=100）组平行光，即L3距物屏100mm。
(2) 透镜L1（f=150）与目镜组成望远镜，通过望远镜观察物屏像（物屏logo），调节L1与目镜距离，直到所观察的物屏像最清晰。
(3) 在L1左边放入像屏，用L3成一缩小实像，记下实像位置a，如图放上凹透镜L2，调节L2位置，直至通过望远镜能观察到最清晰的物屏像。
大学物理光学实验报告（二）引言概述：本文是关于大学物理光学实验报告（二）的文档。
光学实验是大学物理课程中非常重要的一部分，通过实验可以帮助学生巩固理论知识，并深入了解光学原理和现象。
本次实验主要包括室内实验和室外实验两个部分，分别探究了光的干涉、衍射以及偏振现象。
本文将从以下五个大点进行阐述。
一、双缝干涉实验在本部分中，我们首先会介绍双缝干涉实验的原理和装置。
随后，我们会详细描述实验的步骤和操作，包括测量光源到狭缝及狭缝到屏幕的距离、测量干涉条纹的间距以及改变光波长和狭缝间距对干涉条纹的影响等。
最后，我们会分析实验结果并得出结论。
二、杨氏双缝干涉实验在本部分中，我们将介绍杨氏双缝干涉实验的原理和装置。
然后，我们会描述实验过程，包括测量干涉条纹的间距、改变狭缝间距对干涉条纹的影响以及在不同光波长下观察干涉现象。
最后，我们会对实验结果进行分析和总结。
三、单缝衍射实验本部分将介绍单缝衍射实验的原理和装置。
我们会详细描述实验过程，包括测量衍射角度和衍射条纹的宽度、改变狭缝宽度对衍射现象的影响以及观察在不同波长下的衍射现象。
最后，我们会根据实验结果进行分析，并给出结论。
四、偏振实验在本部分中，我们将介绍偏振实验的原理和装置。
我们会描述实验的步骤和操作，包括观察线偏振光的特性、调节偏振片的角度以及观察偏振片对光波的影响等。
我们还会进行实验结果的分析，并得出结论。
五、室外实验在本部分中，我们将介绍室外实验的内容。
我们会详细描述实验的步骤和操作，包括观察大气衍射现象、测量太阳高度角以及利用反射现象观测物体的实际高度等。
最后，我们会对实验结果进行分析，并给出相应结论。
总结：通过本次大学物理光学实验，我们深入了解了光的干涉、衍射以及偏振现象。
我们通过双缝干涉实验、杨氏双缝干涉实验、单缝衍射实验和偏振实验探究了这些现象的原理和特性，并通过室外实验观察了大气衍射现象和反射现象等。
通过实验的操作和数据分析，我们对光学原理有了更深刻的理解，并得出了相关结论。
0I ϕI ϕI )2( λϕπβaSin =大学物理光学实验（部分）单缝衍射一、 实验目的1.观察单缝衍射现象，了解衍射特点；2.测量单缝衍射的相对光强分布。
二、 实验仪器激光器、单缝、检流计、硅光电池等 三、 实验原理照到狭缝上的波前上每一点都起着新波源的作用，从这个波前出发，光线迭加的结果是出现平行于狭缝的明暗相间的条纹。
亮条纹从中心往两侧依次是0级、1级、2级……n 级亮条纹。
暗条纹依次是1级、2级…..n 级。
设光轴上的光强为 屏上与光轴夹角 ϕ 为的一处光强为220sin ββII = （1）1.当)0(0==ϕβ时，0I I =ϕ；称为主极大或零级亮条纹。
2.当)2,1(⋅⋅⋅⋅±±==m m πβ，即am Sin λϕ=时，0=ϕI ，出现暗条纹。
暗条纹在a m λϕ=的方向上。
主极大两侧暗条纹之间的夹角aλϕ2=∆，其余暗条纹间的间距为aλϕ=∆。
3.其他亮条纹的位置：()322/2ββββββββSin Cos Sin Sin d d -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ 极大值。
取时，即 ,0I tg Sin Cos βββββ==- 可得：⋅⋅⋅±±±=πππβ47.346.243.1，，即：)3(47.3,46.2,43.1 aa a λλλϕ±±±=亮条纹的光强是极值的0.047，0.017，0.008倍………4.总结： ϕSin-2a λ -1.43a λ -a λ 0aλ1.43aλ2aλ ϕI0 -0.047 00I0 0.047 0四、 实验内容和步骤1.按夫琅和费单缝衍射实验装置设计光路。
即入射到狭缝的光束是平行光，传播到观察点的各子波的光线也是平行光。
2.激光点亮并垂直于狭缝，观察屏放到较远处D>>a.3.观察单缝衍射现象 （1）调节狭缝又宽变窄，再由窄变宽，观察衍射图像的变化，估计出衍射图像刚出现可分辨条纹时的缝宽。
大学光学物理演示实验报告大学光学物理演示实验报告引言：光学物理是一门研究光的性质和行为的学科，通过实验演示可以更加直观地了解光的特性。
本报告将介绍我参与的大学光学物理演示实验，通过实验的设计和结果分析，探讨光学物理的基本原理和应用。
实验一：光的折射现象实验目的：通过实验观察和测量光的折射现象，探究光在不同介质中传播的规律。
实验原理：光在不同介质中传播时会发生折射现象，其折射角与入射角之间有一定的关系，即折射定律。
折射定律可以用数学公式n1sinθ1=n2sinθ2表示，其中n1和n2分别为两个介质的折射率，θ1和θ2分别为入射角和折射角。
实验步骤：1. 准备一个光源、一个半透明介质（如玻璃板）和一个光屏。
2. 将光源放置在一侧，使光线通过半透明介质射向光屏。
3. 在光屏上观察到的光线方向，并测量入射角和折射角。
4. 重复实验多次，记录数据并计算折射率。
实验结果：通过实验测量得到的数据，可以计算出不同介质的折射率。
例如，当光线从空气射向玻璃时，折射率为1.5左右。
实验分析：通过实验观察和测量，我们可以发现光在不同介质中传播时，会发生折射现象。
而折射现象的发生是由光在不同介质中传播速度的改变导致的。
根据折射定律，我们可以计算出不同介质的折射率，从而进一步了解光在不同介质中的传播规律。
实验二：光的干涉现象实验目的：通过实验观察和测量光的干涉现象，探究光的波动性和干涉规律。
实验原理：光的干涉是指两束或多束光波相遇时产生的干涉现象。
干涉可以分为构造干涉和破坏干涉两种情况。
构造干涉是指光波叠加相长，形成明暗条纹；破坏干涉是指光波叠加相消，形成暗纹。
实验步骤：1. 准备一个光源、一个狭缝装置和一个干涉屏。
2. 将光源放置在一侧，使光线通过狭缝装置射向干涉屏。
3. 在干涉屏上观察到的干涉条纹，并测量条纹间距。
4. 通过调整狭缝宽度或改变光源颜色，观察干涉条纹的变化。
实验结果：通过实验观察到的干涉条纹，可以测量出条纹间距。
大学物理光实验报告大学物理光实验报告引言光学实验是大学物理实验中重要的一部分，通过实践操作，学生可以更好地理解光的性质和现象。
本次实验旨在探究光的折射、反射以及干涉现象，并通过实验数据和理论分析来验证相关定律。
实验一：光的折射光的折射现象是指光线从一种介质传播到另一种介质时，由于介质的光密度不同，光线的传播方向发生改变的现象。
我们在实验中使用了一块玻璃板和一束光线，通过改变入射角度，观察光线的折射现象。
实验结果显示，当光线从空气射入玻璃板时，光线发生了折射，且折射角度小于入射角度。
通过测量入射角度和折射角度的数值，我们可以使用斯涅尔定律来计算光的折射率。
实验数据与理论计算结果相符，验证了斯涅尔定律的准确性。
实验二：光的反射光的反射现象是指光线从一种介质射入另一种介质时，在介质表面发生反射的现象。
我们在实验中使用了一面镜子和一束光线，观察光线的反射现象。
实验结果显示，光线在射入镜子表面时发生了反射，并且反射角等于入射角。
通过测量入射角度和反射角度的数值，我们可以验证光的反射定律。
实验数据与理论预期相符，进一步验证了光的反射定律的准确性。
实验三：光的干涉光的干涉现象是指两束或多束光线相遇时，由于光的波动性质而产生的干涉条纹的现象。
我们在实验中使用了一束激光和一块薄膜，观察光的干涉现象。
实验结果显示，当激光穿过薄膜时，出现了明暗相间的干涉条纹。
通过调整薄膜的厚度，我们观察到干涉条纹的变化。
根据干涉条纹的间距和薄膜的厚度，我们可以计算出光的波长。
实验数据与理论计算结果相符，验证了光的干涉现象及其相关定律。
结论通过本次实验，我们深入了解了光的折射、反射和干涉现象，并通过实验数据和理论分析验证了相关定律的准确性。
光学实验不仅增加了我们对光学原理的理解，还培养了我们的实验操作能力和科学思维能力。
在今后的学习和研究中，我们将更加深入地探索光学领域，为科学的发展做出贡献。
⼤学物理仿真实验傅⾥叶光学⼤学物理仿真实验——傅⾥叶光学实验实验报告姓名：班级：学号：实验名称傅⾥叶光学实验⼀、实验⽬的1．学会利⽤光学元件观察傅⽴叶光学现象。
2．掌握傅⽴叶光学变换的原理，加深对傅⽴叶光学中的⼀些基本概念和基本理论的理解，如空间频率、空间频谱、空间滤波和卷积等。
⼆、实验所⽤仪器及使⽤⽅法防震实验台，He-Ne激光器，扩束系统（包括显微物镜，针孔（30µm），⽔平移动调整器)，全反射镜，透镜及架（f=+150mm，f=+100mm），50线/mm光栅滤波器，⽩屏三、实验原理平⾯波Ee(x,y)⼊射到p平⾯（透过率为）在p平⾯后Z=0处的光场分布为：E(x,y)= Ee(x,y)图根据惠更斯原理（Huygens’ Principle）,在p平⾯后任意⼀个平⾯p’处光场的分布可看成p平⾯上每⼀个点发出的球⾯波的组合，也就是基尔霍夫衍射积分（Kirchhoff’s diffraction integral）。
(1)这⾥：＝球⾯波波长；n＝p平⾯（x,y）的法线⽮量；K＝（波数）是位相和振幅因⼦；cos(n,r)是倾斜因⼦；在⼀般的观察成像系统中，cos(n,r)1。
r=Z+，分母项中r z；（1）式可⽤菲涅尔衍射积分表⽰：（菲涅尔近似 Fresnel approximation）(2)当z更⼤时，即z>>时，公式（2）进⼀步简化为夫琅和费衍射积分：（Fraunhofer Approximation）这⾥：位相弯曲因⼦。
如果⽤空间频率做为新的坐标有：，若傅⽴叶变换为(4)(3)式的傅⽴叶变换表⽰如下：E(x’,y’,z)＝F[E(x,y)]＝c图2 空间频率和光线衍射⾓的关系tg＝＝，tg＝＝＝，＝可见空间频率越⾼对应的衍射⾓也越⼤，当z越⼤时，衍射频谱也展的越宽；由于感光⽚和⼈眼等都只能记录光的强度（也叫做功率谱），所以位相弯曲因⼦(5)理论上可以证明，如果在焦距为f的汇聚透镜的前焦⾯上放⼀振幅透过率为g(x,y)的图象作为物，并⽤波长为的单⾊平⾯波垂直照明图象，则在透镜后焦⾯上的复振幅分布就是g(x,y)的傅⽴叶变换，其中空间频率，与坐标，的关系为：，。
本科实验报告课程名称：姓名：系：专业：学号：指导教师：物理光学实验郭天翱光电信息工程学系信息工程（光电系） 3100101228 蒋凌颖2012年1 月7日实验报告实验名称：夫琅和弗衍射光强分布记录实验类型：_________ 课程名称：__物理光学实验_指导老师：_蒋凌颖__成绩：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1．掌握单缝和多缝的夫琅和费衍射光路的布置和光强分布特点。
2．掌握一种测量单缝宽度的方法。
3．了解光强分布自动记录的方法。
二、实验内容一束单色平面光波垂直入射到单狭缝平面上，在其后透镜焦平面上得到单狭缝的夫琅禾费衍射花样，其光强分布为：i?i0(装式中sin??)2（1）订??线??sin?? （2）?为单缝宽度，?为入射光波长，?为考察点相应的衍射角。
i0为衍射场中心点（??0处）的光强。
如图一所示。
由（1）式可见，随着?的增大，i有一系列极大值和极小值。
极小值条件asin??n?(n?1,n?2) （3）是：如果测得某一级极值的位置，即可求得单缝的宽度。
如果将上述单缝换成若干宽度相等，等距平行排列的单缝组合——多缝，则透镜焦面上得到的多缝夫琅禾费衍射花样，其光强分布：n?sin?2)2i?i0()(?2 （4）sin式中??sin??2???dsin?? ??（5）?为单缝宽度，d为相邻单缝间的间距，n为被照明的单缝数，?为考察点相应的衍射角；i0为衍射中心点（??0处）的光强。
n?)2(sin?2()2称?为单缝衍射因子，为多缝干涉因子。
前者决定了衍射花sin（干涉）极大的条件是dsin??m?(m?0,?1,?2......)。
dsin??(m?m)?(m?0,?1,?2......;m?1,2,.......,n?1)n样主极大的相对强度，后者决定了主极大的位置。
大学物理光学演示实验报告范文反射光学显微镜的原理及应用这一次我们的物理演示实验的内容是光学，刚一踏进光学演示实验室，我就一下子被各种各样的实验仪器以及那些奇妙的实验现象所吸引。
因为是光学实验，屋子比较昏暗，这更增加了实验带给我们的神秘感。
首先，老师用一个很简单的小道具为我们上演了一出硬币消失的小魔术，让我们顿时起了很大兴趣，这种教学手段有很好的诱导效果。
然后老师为我们逐一讲述了各个演示实验的实验原理以及仪器的使用方法。
每当其妙的光学现象出现的那一刻，我都会享受到科学世界带给我的乐趣。
给我留下比较深刻印象的的是反射光学显微镜。
课后我又对这种仪器进行了较为深入的探究，对它的原理和应用有了比较清楚的认识。
【工作原理】反射光学显微镜又可称为体视显微镜、实体显微镜或操作和解剖显微镜。
是一种具有正像立体感的目视仪器。
其光学结构原理是由一个共用的初级物镜，对物体成像后的两个光束被两组中间物镜亦称变焦镜分开，并组成一定的角度称为体视角一般为12度--15度，再经各自的目镜成像，它的倍率变化是由改变中间镜组之间的距离而获得，利用双通道光路，双目镜筒中的左右两光束不是平行，而是具有一定的夹角，为左右两眼提供一个具有立体感的图像。
它实质上是两个单镜筒显微镜并列放置，两个镜筒的光轴构成相当于人们用双目观察一个物体时所形成的视角，以此形成三维空间的立体视觉图像。
它的成像特点为：视场直径大、焦深大这样便于观察被检测物体的全部层面；虽然放大率不如常规显微镜，但其工作距离很长；像是直立的，便于实际操作，这是由于在目镜下方的棱镜把象倒转过来的缘故。
【使用方法】体视显微镜在使用前需要进行调校，调校主要有：调焦，视度调节，瞳距调节和灯泡更换几个步骤。
下面分别进行说明。
调焦：将工作台板放入底座上的台板安装孔内。
观察透明标本时，选用毛玻璃台板；观察不透明标本时，选用黑白台板。
然后松开调焦滑座上的紧固螺钉，调节镜体的高度，使其与所选用的物镜放大倍数大体一致的工作距离。
实验十：光栅衍射一、实验目的1．观察光线通过光栅后的衍射光谱。
2．学会用光栅衍射测定光波波长的方法。
3．学会用光栅衍射原理测定光栅常数。
4．进一步熟悉分光计的调整和使用方法。
二、实验仪器分光计 光栅 钠光灯 平面反射镜三、实验原理光栅是有大量的等间隔、等宽度的狭缝平行放置组成的一种光学元件。
设狭缝宽度（透光部分）为a ，不透光部分为b ，则a b +为光栅常数。
设单色光垂直照射到光栅上，光透过各个狭缝后，向各个方向发生衍射，衍射光经过透镜后会聚后相互干涉，在焦平面上形成一系列的被相当宽的暗区分开的明亮条纹。
衍射光线与光栅平面的夹角称为衍射角。
设衍射角为θ的一束衍射光经透镜会聚到观察屏的点。
在P 点出现明条纹还是暗条纹决定于这束衍射光的光程差。
由于光栅是等宽、等间距，任意两个相邻缝的衍射光的光程差是相等的，两个相邻狭缝的衍射光的光程差为()sin a b θ+，如果光程差为波长的整数倍，在P 点就出现明条纹，即()sin a b k θλ+=±(0,1,2,)k =L 这就是光栅方程。
从上式可知，只要测出某一级的衍射角，就可计算出波长。
四、实验步骤1、调整分光计。
使望远镜、平行光管和载物台都处于水平状态，平行光管发出平行光。
2、安置光栅将光栅放在载物台上，让钠光垂直照射到光栅上。
可以看到一条明亮而且很细的零级光谱，左右转动望远镜观察第一、二级衍射条纹。
S 2S 1S 3（）3（）2（）1（）1（）2（）3G2φ12 φ22φ33．测定光栅衍射的第一、二级衍射条纹的衍射角θ，并记录。
五、数据记录级数 次数 左边衍射条纹 右边衍射条纹第二级'2()θ第一级'1()θ 0级 第一级1()θ 第二级2()θ 第 一 次 右边读数左边 读数衍射角 1θ=2θ=第 二 次 右边 读数左边 读数衍射角 1θ=2θ= 第 三 次右边读书左边 读书衍射角1θ=2θ='111[()θθθ=-（右边读数）+'11()θθ-（右边读数）]/4 '222[()θθθ=-（右边读数）+'22()θθ-（右边读数）]/4六、数据处理将上表中的1θ、2θ分别代入光栅方程()sin a b k θλ+=计算出6个波长，（1300a b mm +=） 1λ= 2λ= 3λ= 4λ= 5λ= 6λ= 计算平均波长：λ=绝对误差：λ∆= （取平均波长与6个波长的差中的最大者）相对误差：100%E λλλ∆=⨯=结果表示：()nm λλλ=±∆= nm 。
大学物理光学实验报告（一）引言概述:本实验报告旨在介绍和分析大学物理光学实验的结果和观察。
通过对不同光学现象和装置的研究，我们能够更好地理解光的性质和光学实验的原理。
正文内容:I. 單色光干涉實驗A. Young's Double-Slit干涉實驗1. 描述Young's Double-Slit干涉實驗裝置2. 觀察到的干涉條紋現象3. 分析干涉條紋之間的距離與波長的關係4. 探討干涉條紋的明暗交替原因B. Lloyd's Mirror干涉實驗1. 解釋Lloyd's Mirror干涉實驗的原理2. 觀察到的干涉圖案3. 討論干涉圖案的變化與鏡面角度的關係4. 探討Lloyd's Mirror干涉實驗的應用II. 衍射實驗A. 單狹縫衍射實驗1. 描述單狹縫衍射實驗的裝置2. 觀察到的衍射條紋現象3. 分析衍射條紋的寬度與狹縫寬度的關係4. 探討單狹縫衍射實驗的應用B. 焦鏡和接區衍射實驗1. 介紹焦鏡和接區衍射實驗的原理2. 觀察到的衍射圖案3. 討論不同焦距的透鏡的影響4. 探討焦鏡和接區衍射實驗的應用III. 偏振實驗A. 偏振光通過偏振片的實驗1. 描述偏振光通過偏振片的裝置2. 觀察不同角度的偏振片的現象3. 分析不同偏振片的透光情況4. 探討偏振片在光學設備中的應用B. 雙折射實驗1. 解釋雙折射現象的原理2. 觀察不同材料的雙折射現象3. 討論雙折射在電子顯示器等設備中的應用4. 探討雙折射的應用在光學儀器中的重要性IV. 電磁波的反射和折射實驗A. 描述反射實驗裝置B. 觀察到的反射現象C. 分析反射角和入射角的關係D. 描述折射實驗裝置E. 觀察到的折射現象F. 分析入射角、入射光速度和折射光速度的關係V. 光的干涉技術在科學和工程中的應用A. 干涉技術在干涉式顯微鏡中的應用B. 干涉技術在光柵中的應用C. 干涉技術在光纖傳輸中的應用D. 干涉技術在光學儀器校準中的應用E. 干涉技術在光學表面檢測中的應用結論:通过本次实验的各个部分，我们对光学实验的原理和现象有了更深入的理解。
实验十：光栅衍射一、实验目的1．观察光线通过光栅后的衍射光谱。
2．学会用光栅衍射测定光波波长的方法。
3．学会用光栅衍射原理测定光栅常数。
4．进一步熟悉分光计的调整和使用方法。
二、实验仪器分光计 光栅 钠光灯 平面反射镜三、实验原理光栅是有大量的等间隔、等宽度的狭缝平行放置组成的一种光学元件。
设狭缝宽度（透光部分）为a ，不透光部分为b ，则a b +为光栅常数。
设单色光垂直照射到光栅上，光透过各个狭缝后，向各个方向发生衍射，衍射光经过透镜后会聚后相互干涉，在焦平面上形成一系列的被相当宽的暗区分开的明亮条纹。
衍射光线与光栅平面的夹角称为衍射角。
设衍射角为θ的一束衍射光经透镜会聚到观察屏的点。
在P 点出现明条纹还是暗条纹决定于这束衍射光的光程差。
由于光栅是等宽、等间距，任意两个相邻缝的衍射光的光程差是相等的，两个相邻狭缝的衍射光的光程差为()sin a b θ+，如果光程差为波长的整数倍，在P 点就出现明条纹，即()sin a b k θλ+=±(0,1,2,)k = 这就是光栅方程。
从上式可知，只要测出某一级的衍射角，就可计算出波长。
四、实验步骤1、调整分光计。
使望远镜、平行光管和载物台都处于水平状态，平行光管发出平行光。
2、安置光栅将光栅放在载物台上，让钠光垂直照射到光栅上。
可以看到一条明亮而且很细的零级光谱，左右转动望远镜观察第一、二级衍射条纹。
3．测定光栅衍射的第一、二级衍射条纹的衍射角θ，并记录。
五、数据记录（）'111[()θθθ=-（右边读数）+'11()θθ-（右边读数）]/4 '222[()θθθ=-（右边读数）+'22()θθ-（右边读数）]/4六、数据处理将上表中的1θ、2θ分别代入光栅方程()sin a b k θλ+=计算出6个波长，（1300a b mm +=） 1λ= 2λ= 3λ= 4λ= 5λ= 6λ= 计算平均波长：λ=绝对误差：λ∆= （取平均波长与6个波长的差中的最大者） 相对误差：100%E λλλ∆=⨯=结果表示：()nm λλλ=±∆= nm 。
七、思考题实验十一：迈克尔逊干涉一、实验目的1、掌握迈克尔逊干涉仪的干涉原理，学习其使用方法；2、观察迈克尔逊干涉仪的等顷干涉的特点；3、测量e e H N -激光的波长。
二、实验仪器迈克尔逊干涉仪 多光束激光电源三、实验原理迈克尔逊干涉仪主要光路如图，1G 为分光板，2G 为补偿板。
由激光源S 发出的光线1入到背面有镀膜的分束镜1G 上，光线被分为光线2和光线3。
光线2由1G 反射到反射镜1M ，再经1M 反射，穿过1G 到达观测屏E 。
光线3由1G 透射，经2G 入射到2M 上，经2M 反射，穿过2G ，由1G 反射到E 。
光线2，3在E 相遇，这两束相干光产生干涉。
这两束光可以认为是从1M 和2M 的虚象'2M 反射的反射光。
由于1M 和2M 严格垂直，因此1M 和'2M 严格平行，所有经1M 和'2M 的反射光经透镜会聚到焦平面E 上，不同入射角的光线会聚到E 的不同位置，相同入射角的光线形成等倾条纹，其形状为一系列的同心圆环。
当入射角为i 时，光程差满足2cos d i k δλ==时，在焦平面上形成亮条纹。
0i =时，2d N δλ==。
当1M 移动时，可以看到干涉条纹从中心一环一环的“冒出”或“陷进”，1M 每移动/2λ，中心就会“冒出”或“陷进”一环条纹，因此测量1M 移动的距离d ∆和条纹变化的条数N ∆可以计算出入射光的波长，即2dNλ∆=∆。
四、实验步骤1、调整干涉仪 调整干涉仪下面的三个调平螺钉，使干涉仪处于水平状态。
转动粗调手轮使1M 的指针在30--40mm 。
2、仪器调节 打开电源，点亮激光器，使激光经1G 反射和透射后能照亮1M 和2M 的大部分。
移开观测屏E ，可以看到由1M 和2M 反射的两排光点，调节1M 和2M 后的三个调节螺钉，选两排光点中亮度最大的两个光点重合。
从观测屏E 上能看到干涉条纹。
3、测量He-Ne 激光波长刻度基准线零点校准，转动微调手轮使对准“0”刻度，在转动粗调手轮使刻度线对准某一刻度。
转动细调手轮，直到能看到干涉条纹从中心一环一环的“冒出”或“陷进”。
并将中心调为暗斑，记录1M 的所在位置坐标。
转动细调手轮，使干涉条纹从中心一环一环的“冒出”或“陷进”，每中心“冒出”或“陷进”100个环记录一次数据。
记录10次数据。
五、数据记录六、数据处理根据6210()500i i d nm λ∆⨯=计算出5个波长 1λ= 2λ= 3λ= 4λ= 5λ= 计算平均波长：λ=绝对误差：λ∆= （取平均波长与5波长的差中的最大者） 相对误差：100%E λλλ∆=⨯=结果表示：()nm λλλ=±∆= nm 。
七、思考题实验十二：分光计的调节与使用一、实验目的1、了解分光计的结构及各部件的作用；2、掌握分光计的调节要求和调节方法；3、学会用分光计测量角度的方法；4、学会测量棱镜顶角和最小偏向角的方法及其测定玻璃折射率的方法。
二、实验原理1、分光计的调节原理和要求分光计的观测系统由待测光路所在平面、观察平面和读数平面组成。
沿平行光管光轴出射的光线、在待测元件中走过的路程和反射光（或折射光）应在待测光路所在平面内。
当望远镜光轴和仪器转轴垂直时，观察平面是平的。
以上三个平面相互平行时，才能精确测量角度。
2、用反射法测量三棱镜顶角由图可知，平行光管射出的平行光经AB 、AC 面反射，可证，放射光线 1、2的夹角ϕ与棱镜顶角α，满足2ϕα=的关系，测出ϕ，可算出α。
3、用最小偏向角法测三棱镜的折射率入射光线和经三棱镜折射后的折射光之间的夹角为偏向角。
改变入射角度时，偏向角也跟着改变，当入射角为某一角度时，偏向角最小。
记为min δ。
则棱镜的折射率为min sin2sin2n δαα+=三、实验仪器分光计 钠光灯 双平面反射镜 三棱镜四、实验步骤1、调节分光计调节目镜，能看清楚分划板成像清晰。
调节物镜焦距，前后移动物镜，使分划板上能看到清晰的绿色十字架。
调节望远镜，转动刻度盘，调节望远镜下的螺钉，直到使分划板上两次看到的绿色十字架关于分划板上的上一条水平线上下对称。
调节载物台下的三个螺钉，直到分划板上的两次看到的绿色十字架都位于上一条水平线上。
松开平行光管上的紧固螺钉，前后移动平行光管，直到能清晰的狭缝的像，调节平行光管下的螺钉，使像上下合适。
此时，望远镜、平行光管都与载物台转轴垂直。
2．测量三棱镜的顶角，利用反射法测量两条反射光夹角，测量三次。
3、测量棱镜的最小偏向角，测量三次。
五、数据记录测量棱镜顶角记录表测量棱镜最小偏向角记录表1、计算棱镜顶角平均值及其误差。
11221[(')(')]4αββββ=-+-，三组数据三个α值。
1233αααα++==绝对误差α∆== 2、计算棱镜顶角最小偏向角平均值及其误差。
)]()[(21'22'11min ϕϕϕϕδ-+-=，三组数据三个α值。
min1min2min3min 3δδδδ++== 绝对误差minδ∆== 3、计算三棱镜的折射率及其误差。
min sin 2sin2n δαα+==相对误差 n E =绝对误差 n n E n ∆== 结果表示 n n n =±∆=七、思考题实验十三：用牛顿环测球面的曲率半径一、实验目的(1) 观察和研究等厚干涉现象,加深对光的波动性的认识。
(2)掌握用牛顿环测定透镜曲率半径的原理和方法，加强等厚干涉原理的理解。
(3)学习掌握读数显微镜的使用方法。
二、实验仪器读数显微镜 钠光灯 牛顿环三、实验原理将一曲率半径很大的平凸透镜放在一平板玻璃上，就组成了一个牛顿环。
在平板玻璃与平凸透镜之间就会形成一层空气薄膜，以接触点为中心的任一圆周上各点，空气膜的厚度都相等。
当以平行单色光垂直入射时，入射光将在此薄膜上下两表面反射，产生具有一定光程差的两束相干光。
在透镜表面就会形成以接触点为中心的明暗相间的一组同心圆环，该圆环图样称为牛顿环。
由薄膜干涉可知，空气薄膜上下两表面反射两束反射光的光程差22e λ∆=+对应于明条纹和暗条纹的条件为22(21)2k e k λλλ⎧⎪∆=+=⎨+⎪⎩ （0,1,2,3k =）根据几何图形可知：222222()2Re R r R e r R e =+-=+-+，忽略2e ，得22r e R=代入上面暗纹的干涉条件，得2r kR λ=将半径换成直径，得 24mD mR λ=，24m D mR λ= 224()m nD D R m n λ-=-X 1X 2从上式可知，只要测出两个暗环的直径，已知钠光的波长（589.3nm ）就可测出曲率半径R 。
四、实验步骤。
（1）把牛顿环装置放在显微镜下，调节半反射镜使钠黄光能充满整个视场。
（2）调节显微镜筒，能清楚地看到十字叉丝和干涉条纹，然后移动牛顿环，使十字叉丝的交叉点在中心零级暗斑内，而且使一条叉丝垂直于显微镜移动方向。
（3）转动测微鼓轮，使十字叉丝向某一方向移动，测出某些暗环的直径。
要求从一边的第35环开始数，第30环开始记录，每5环读一次数，记录一次，直到另一边的第30环。
（4）按照步骤（3）再作一次。
五、数据记录单位：mm六、数据处理对于每一组数据，分别将对应的暗环的直径代入公式λ602215i i D D R-=+，计算出6个R ；1R = 2R = 3R = 4R = 5R = 6R =R =R ∆= （取平均值R 与6个R 差中的最大者） 相对误差 100%R RE R∆=⨯= 结果表示 R R R =±∆= m七、思考题。
