2009-2010(1)光学实验思考题提示
2009-2010(1)物理实验光学实验提示
光学实验思考题提示实验7 分光计调整与使用【预习思考题】1、分光计由哪几个主要部件组成？它们的作用是什么？提示：(P.70，附录 分光计的结构)2、对分光计的调节要求是什么？如何判断调节达到要求？怎样才能调节好？提示：（1）对分光计调整的要求：① 望远镜、平行光管的光轴均垂直于仪器中心转轴；② 望远镜对平行光聚焦（即望远调焦于无穷远）；③ 平行光管出射平行光；（2）各部分调节好的判断标志① 望远镜对平行光聚焦的判定标志——从望远镜中同时看到分划板上的黑十字准线和绿色反射十字像最清晰且无视差。
（用自准直光路，调节望远镜的目镜和物镜聚焦） ② 望远镜光轴与分光计中心转轴垂直的判定标志——放在载物台上的双面反射镜转180o 前后，两反射绿色十字像均与分划板上方黑十字线重合。
（用自准直光路和各半调节法调整）③ 平行光管出射平行光的判定标志——在望远镜调节好基础上，调节平行光管聚焦，使从调好的望远镜看到狭缝亮线像最清晰且与分划板上的黑十字线之间无视差。
（操作：把调节好的望远镜对准平行光管，调节平行光管物镜聚焦）④ 平行光管光轴与望远镜光轴共线并与分光计中心轴垂直的判定标志——使夹缝亮线像竖直和水平时能分别与望远镜分划板上的竖直黑十字线和中心水平黑十字线重合。
（把调节好的望远镜对准平行光管，配合调节平行光管的仰角螺钉）3、本实验所用分光计测量角度的精度是多少？仪器为什么设两个游标？如何测量望远镜转过的角度？提示：①精度——仪器能读准的最小分度；②P.72最后一段；③参看P.69ϕ和min δ的测量式。
4、在分光计调节使用过程中，要注意什么事项？提示：P.70【思考题】1、测棱镜顶角还可以使用自准法，当入射光的平行度不好时，用哪种方法测顶角误差较小？ 提示：ϕ21=A 的成立条件是入射光是平行光； 2、是否对有任意顶角A 的棱镜都可以用测量最小偏向角的方法来测量它的材料的折射率？ 提示：①），22sin sin (sin )2sinarcsin(22111min A r A n r n i A n A i ====-=δ 3、假设平面镜反射面已经和转轴平行，而望远镜光轴和仪器转轴成一定角度β，则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置应是怎样的？此时应如何调节？试画出光路图。
国中学生物理竞赛实验指导书思考题参考答案-光学
国中学⽣物理竞赛实验指导书思考题参考答案-光学实验⼆⼗⼋测定玻璃的折射率【思考题参考答案】1．视深法和光路法测量时，玻璃砖两个界⾯的平⾏度对测量结果有什么影响？为什么？答：玻璃砖两个界⾯的平⾏度对光路法测量结果没有影响。
这是因为如果两个界⾯不平⾏，可以看成三棱镜，出射线偏向厚度增加⽅向（相当于底部），只要⽤光路法找到⼊射线、出射线和两个界⾯，都能确定对应的⼊射⾓和折射⾓，从⽽按折射定律计算折射率。
对视深法测量结果是否影响，请⾃⼰根据测量原理思考。
2．视深法和光路法测量时，玻璃砖厚些还是薄些好？为什么？答：厚些好。
在视深法中，玻璃砖越厚h '越⼤，这样由于像的位置不准引起的相对误差越⼩。
在光路法中，玻璃砖越厚，由于ABCD 位置定的不准，引起⼊射⾓和折射⾓的误差越⼩，折射率的相对测量误差越⼩。
3．光路法测量时，为什么⼊射⾓不能过⼤或过⼩？答：折射率决定于两个⾓度的正弦⽐，⼊射⾓太⼩时，⾓度误差引起正弦函数的误差变⼤，⼊射⾓和折射⾓测量误差对测量结果的误差影响变⼤。
⼊射⾓太⼤时，折射⾓也变⼤，折射能量太⼩，同时由于⾊散严重，出射光束径迹不清晰（或在利⽤⼤头针显⽰光路时，⼤头针虚像模糊）折射⾓不易定准。
4．光路法测量时，若所画直线ab 和cd 的间距⼤于玻璃砖的真实厚度，那么，折射率的测量值偏⼤还是偏⼩？为什么？答：折射率的测量值偏⼩。
如果所画直线ab 和cd 的间距⼤于玻璃砖的真实厚度，如图所⽰。
实际折射线如图中虚线，⽽作图的折射线为图中实线，测量的折射⾓⼤于实际折射⾓，折射率r i n sin =，测量折射率值偏⼩。
间距⼩于玻璃砖的真实厚度的问题，⾃⼰回答。
实验⼆⼗九测定薄透镜的焦距【思考题参考答案】1．作光学实验为何要调节共轴？共轴调节的基本步骤是什么？对多透镜系统如何处理？答：光学实验中经常要⽤⼀个或多个透镜成像。
由于透镜在傍轴光线（即近轴光线）下成像质量好，基本⽆像差，可以减⼩测量误差，必须使各个透镜的主光轴重合(即共轴)。
2010薄膜光学习题与解答
2010薄膜光学习题与解答⼀、概念：⼆、证明：1.光学厚度为λ0/2的膜层，在其中⼼波长处为虚设层。
2.证明：在边界处E与H的切向分量连续。
3.试证明所谓的薄膜系统的不变性：即当薄膜系统的所有折射率都乘以⼀个相同的常数，或⽤它们的倒数替代时，膜系的反射率和透过率没有任何变化。
三、设计问题：1.分析并设计⼀个应⽤于太阳能集热器的膜系，注意阳光的⾊温为5800K，⿊体辐射为750K。
（查找资料获得阳光辐射曲线和⿊体辐射曲线，利⽤TFCalc设计膜系）。
2.计算⼀个简单周期规整膜系A|(LH)7|S的截⽌波长位置、带宽、截⽌深度及其在截⽌波长处的反射率（H:TiO2，n=2.3；L:SiO2，n＝1.45；A:空⽓，S:K9）。
3.设计⼀款宽带⾼反射膜，H:TiO2，n=2.3；L:SiO2，n＝1.45，需要考虑那些主要问题？4.设计⼀个覆盖可见光波段的宽带全介质⾼反射膜，叙述其设计思想与设计步骤。
5.设计⼀个可见光区的减反射膜，要求如下：波长区间400～700nm，平均反射率<0.4%，最⼤反射率<0.6%。
6.设计⼀个可见光区的⾼反射膜，要求如下：波长区间400～700nm，平均反射率>99%，最⼩反射率>98%。
7.在空⽓中⾃然光⼊射到⾦属材料铝和银时，⽤TFCale软件分析两种材料反射光偏振效应最⼤值出现的⾓度与数值的步骤。
（λ＝500nm，Al：0.64-i5.50，Ag：0.050-i2.87）8.请设计CCD使⽤的IR-CUT膜系9.请设计冷光镜10. 请设计棱镜分⾊系统所需要的所有膜系11. 设计投影机⽤X 棱镜中的两个膜系12. 设计泰曼⼲涉仪的⾦属（Al ）分光镜（光源为He-Ne 激光），要求到达接收平⾯的⼲涉图对⽐度最好。
13. 试在玻璃基底（n ＝1.52）上设计⼀诱导透射滤光⽚，中⼼波长为500nm ，要求峰值透过率⼤于70％，在400nm ～1500nm 的波长范围内背景透过率⼩于0.1%，整个多层膜与合适的吸收玻璃胶合。
光学基础实验实验报告
基础光学实验一、实验仪器从基础光学轨道系统，红光激光器及光圈支架，光传感器与转动传感器，科学工作室500或750接口，datastudio软件系统二、实验简介利用传感器扫描激光衍射斑点，可标度各个衍射单缝之间光强与距离变化的具体规律。
同样可采集干涉双缝或多缝的光强分布规律。
与理论值相对比，并比较干涉和衍射模式的异同。
理论基础衍射：当光通过单缝后发生衍射，光强极小（暗点）的衍射图案由下式给出asinθ=m' λ（m'=1,2,3,....）（1）其中a是狭缝宽度，θ为衍射角度，λ是光的波长。
下图所以为激光实际衍射图案，光强与位置关系可由计算机采集得到。
衍射θ角是指从单缝中心到第一级小，则数。
m'为衍射分布级双缝干涉：当光通过两个狭缝发生干涉，从中央最大值（亮点）到单侧某极大的角度由下式给出：dsinθ=mλ（m=1,2,3,....）（2）其中d是狭缝间距，θ为从中心到第m级最大的夹角，λ是光的波长，m为级数（0为中心最高，1为第一级的最大，2为第二级的最大...从中心向外计数）。
如下图所示，为双缝干涉的各级光强包络与狭缝的具体关系。
三、实验预备1.将单缝盘安装到光圈支架上，单缝盘可在光圈支架上旋转，将光圈支架的螺丝拧紧，使单缝盘在使用过程中不能转动。
要选择所需的狭缝，秩序旋转光栅片中所需的狭缝到单缝盘中心即可。
2、将采集数据的光传感器与转动传感器安装在光学轨道的另一侧，并调整方向。
3、将激光器只对准狭缝，主义光栅盘侧靠近激光器大约几厘米的距离，打开激光器（切勿直视激光）。
调整光栅盘与激光器。
4、自左向右和向上向下的调节激光束的位置，直至光束的中心通过狭缝，一旦这个位置确定，请勿在实验过程中调整激光束。
5、初始光传感器增益开关为×10，根据光强适时调整。
并根据右图正确讲转动传感器及光传感器接入科学工作室500.6、打开datastudio软件，并设置文件名。
四、实验内容 a、单缝衍射1、旋转单缝光栅，使激光光束通过设置为0.16毫米的单缝。
大学物理实验报告思考题部分答案解析(周岚)
2．实验中确定节点的依据是什么？如何确定？
答：入射光线通过第一节点 时，出射光线必通过第二节点 ，并与过 的入射光线平行。实验时不断改变光具组在上层导轨上的位置并使上层导轨饶回转轴转动，当屏上则像点位置不动时，光具组的第二节点 恰好在回转轴 点的位置上。
3．测量牛顿环直径时要注意哪些问题?
答：应注意两点： 在测量中，测微鼓轮只能向一个方向旋转，否则会产生空程误差. 测量牛顿环直径时, 注意左右两侧环纹不要数错,且十字叉丝纵丝对准暗纹中心，防止工作台震动。
【思考题】
1．若把牛顿环倒过来放置,干涉图形是否变化?
答：不变。
2．在测量牛顿环直径时,若实际测量的是弦,而不是牛顿环直径,对结果有何影响?
实验十九 光具组基点的测定
【预习题】
1．主点（或面）、节点（或面）的含义是什么？它们在什么条件下重合在一起？
答：主点是横向放大率 的一对共轭点。若将物体垂直于系统的光轴放置在第一主点 处，则必成一个与物体同样大小的正立像于第二主面 处。过主点垂直于光轴的平面，分别称为第一、第二主面（如图中 、 所示）。第一、第二主面主面是一对横向放大率 的共轭面。节点是角放大率 的一对共轭点。如图所示：入射光线（或其延长线）通过第一节点 时，出射光线（或其延长线）必通过第二节点 ，并与过 的入射光线平行。过节点垂直于光轴的平面分别称为第一、第二节面。
2．如何正确调节读数显微镜? 在测量中怎样避免空程误差?
答：先将显微镜降到靠近牛顿环装置附近,然后慢慢而又小心地自下而上调节镜筒,直至看到清晰的牛顿环为止。在测量中为了避免空程误差，应作到两点： 先转动测微鼓轮向右侧(或向左侧)移动,将显微镜的十字叉丝超过第35条暗纹(到40条),然后再退到35条暗纹,进行测量； 测量中读数显微镜只向一方向移动，中途不可倒退。
物理实验思考题问题详解
光学实验思考题集一、 薄透镜焦距的测定⒈远方物体经透镜成像的像距为什么可视为焦距？ 答：根据高斯公式vf u f '+＝1，有其空气中的表达式为'111f v u =+-，对于远方的物体有u ＝－∞，代入上式得f ´＝v ，即像距为焦距。
⒉如何把几个光学元件调至等高共轴？粗调和细调应怎样进行？答：对于几个放在光具座上的光学元件，一般先粗调后细调将它们调至共轴等高。
⑴ 粗调将光学元件依次放在光具座上，使它们靠拢，用眼睛观察各光学元件是否共轴等高。
可分别调整：1) 等高。
升降各光学元件支架，使各光学元件中心在同一高度。
2) 共轴。
调整各光学元件支架底座的位移调节螺丝，使支架位于光具座中心轴线上，再调各光学元件表面与光具座轴线垂直。
⑵细调（根据光学规律调整）利用二次成像法调节。
使屏与物之间的距离大于４倍焦距，且二者的位置固定。
移动透镜，使屏上先后出现清晰的大、小像，调节透镜或物，使透镜在屏上成的大、小像在同一条直线上，并且其中心重合。
⒊能用什么方法辨别出透镜的正负？答：方法一：手持透镜观察一近处物体，放大者为凸透镜，缩小者为凹透镜。
方法二：将透镜放入光具座上，对箭物能成像于屏上者为凸透镜，不能成像于屏上者为凹透镜。
⒋测凹透镜焦距的实验成像条件是什么？两种测量方法的要领是什么？答： 一是要光线近轴，这可通过在透镜前加一光阑档去边缘光线和调节共轴等高来实现；二是由于凹透镜为虚焦点，要测其焦距，必须借助凸透镜作为辅助透镜来实现。
物距像距法测凹透镜的要领是固定箭物，先放凸透镜于光路中，移动辅助凸透镜与光屏，使箭物在光屏上成缩小的像（不应太小）后固定凸透镜，记下像的坐标位置（P ）；再放凹透镜于光路中，并移动光屏和凹透镜，成像后固定凹透镜（O 2），并记下像的坐标位置（P ´）；此时O 2P ＝u ，O 2P ´＝v 。
用自准法测凹透镜焦距的要领是固定箭物，取凸透镜与箭物间距略小于两倍凸透镜的焦距后固定凸透镜（O 1），记下像的坐标位置（P ）；再放凹透镜和平面镜于O 1P 之间，移动凹透镜，看到箭物平面上成清晰倒立实像时，记下凹透镜的坐标位置（O 2），则有f 2 ＝O 2P 。
普通物理光学实验须知
普通物理实验（光学部分）须知光学实验是普通物理实验【PHY1000】课程的内容之一，光学实验在物理系普通物理光学实验室进行，一共完成5个实验项目，每个实验项目的成绩由预习报告（10%）、实验操作（20%）及实验报告（70%）组成，最终实验成绩为每个实验项目的平均值，如有实验项目无故缺少，普通物理实验【PHY1000】课程需重修。
因光学实验有其特殊性，现将实验须知列举于下：1、学生在进入实验室后应充分了解该实验室的安全防护和应急处置措施及紧急疏散路线；2、光学仪器属于精密仪器，光学元件需防尘防潮，故除了“薄透镜焦距测量”实验外，其余实验项目仪器均有防尘盖布覆盖，实验前需将盖布取下、折叠并挂在实验机位的挡板上；3、请勿将水杯、饮料、食物和雨具带入实验室，光学元器件的光学表面不要用手触摸，不要自行擦拭光学元件，如果光学元件污损，应立即向任课教师反映；4、工作光源（白炽灯、激光器、气体灯）一经开启，在实验结束前不要关闭，以免影响其寿命和工作稳定性，辅助照明用台灯可根据需要开关；5、实验前请对实验项目的原理、内容进行充分预习，完成相应的预习报告，对实验原理内容等不清晰处可留白或做记号，在与实验教师交流后及时补充未完成预习报告者，不得进入实验室做实验，珍惜时间，在规定的时间内完成实验；6、实验过程中注意纪律，切勿喧哗，不要干扰他人的实验操作，不要在实验室内接听或拨打手机（特殊情况下可在走廊接听），如遇仪器故障，应立即向任课教师反映，禁止自行调换实验仪器或部件；7、选定实验仪器后必须先填写对应的实验情况登记表，实验数据记录表格需自行设计，请先在草稿纸上记录您的实验数据，数据必须经过任课教师检查认可，方可抄写（不要使用铅笔，请勿涂改数据）于实验项目相应的预习报告背面，此时才可以恢复仪器原始状态（包括松开调节过的螺丝、关闭仪器电气开关、拔下电源插头、覆盖仪器盖布等），并将实验数据与实验情况登记表交由任课教师签字，尊重实验事实，严禁伪造、抄袭实验数据等行为，一经发现，将按学校相关规定进行严肃处理；8、在光学实验中，调节仪器状态会耗费大量的时间和精力，故实验数据未经任课教师检查之前，一定要保持仪器的测量状态，保持状态！保持状态！保持状态！（重要的事情说三遍）以免数据不合格又要重新调整仪器；9、因光学实验在相对较暗环境下操作，换下的光学元件应放回托盘内，不得随手放置在桌上，避免无意中造成元件损坏，自己的贵重物品请妥善保管，以免遗失；10、实验完成后需及时书写实验报告，并在下周上实验课时上交，报告格式参见虚拟课堂上的相关文档，因大学物理教学进度原因，光学实验思考题不作硬性要求，改为书写实验心得，相应的预习报告需要作为附录与实验报告装订在一起，否则该实验报告将没有成绩。
光学基础实验思考题及答案
1 图片细节模糊如何用空间滤波加以改善光点离谱面中心的距离是标志面上该频率成分的高低离中心远的点代表物面上的高频成分反映物的细节成分。
靠近中心的点代表物面的低频成分反映物的粗轮廓中心亮点是零级衍射即零频它不包含任何物的信息所以反映在像面上呈现均匀光斑而不能成像。
如果使离谱面中心的距离远的光点即代表物面上的高频成分的光点透过狭缝则可使细节比较模糊的照片变的较清晰。
2 物理实验全息照相中的参考光和物光的光程差为什么要相等?为什么不能用白光拍摄?全息照相记录的是参考光和物光的干涉条纹，显然只有两者的光程相近时，才会发生干涉。
全息照相一般用激光，单色光，饱和度好，也有用白光拍摄的，那样拍出来的照片在日光下就能看出立体的影像，但是那种拍摄有比较高的要求。
激光拍摄在原光路中就能看出立体影像。
椭圆偏振仪测量薄膜厚度和折射率1.什么是用椭圆偏振仪测量薄膜厚度的基本思路？一束自然光经起偏器变成线偏振光，再经1/4波片，使它变成椭圆偏振光入射在待测的膜面上。
反射时，光的偏振状态将发生变化。
根据偏振光在反射前后的偏振状态变化，包括振幅和相位的变化，便可以确定样品表面的许多光学特性，可以推算出待测膜面的某些光学参数（如膜厚和折射率）。
2.什么是线偏振光？什么是椭圆偏振光？什么是圆偏振光？什么是四分之一波片？什么是二分之一波片？什么是布儒斯特角？⑴线偏振光，在光的传播过程中，只包含一种振动，其振动方向始终保持在同一平面内，这种光称为线偏振光（或平面偏振光)。
⑵椭圆偏振光，在光的传播过程中，空间每个点的电矢量均以光线为轴作旋转运动，且电矢量端点描出一个椭圆轨迹，这种光称为椭圆偏振光。
迎着光线方向看，凡电矢量顺时针旋转的称右旋椭圆偏振光，凡逆时针旋转的称左旋椭圆偏振光。
椭圆偏振光中的旋转电矢量是由两个频率相同、振动方向互相垂直、有固定相位差的电矢量振动合成的结果(见波片)。
⑶圆偏振光，旋转电矢量端点描出圆轨迹的光称圆偏振光，是椭圆偏振光的特殊情形。
光学测量课后思考题与习题
思考题与习题第一章1.简述平行光管的用途、原理和调校方法。
2.什么是自准直法？3.在五棱镜法调校平行光管的光路中，为获得最佳的调校精度，五棱镜、前置镜的参数应如何选择？（假设待调平行光管的焦距和口径均已知。
）4.简述三种常见自准直目镜的基本结构和原理。
5.现对一平行光管用自准直发进行调焦，f c’=550 mm，D/f c’=1/10。
若选择高斯式自准直目镜，其焦距f e’=44 mm，标准平面反射镜在100mm口径内面形偏差为凸0.5道圈，求调校极限误差。
（眼瞳直径D e=2mm）6.简述泰曼干涉仪的用途及工作原理。
第二章1.要使V棱镜折光仪达到预期的测量精度，测量时应保证哪些测试条件？2.对V棱镜折光仪与阿贝折光仪所用折射液的要求有什么区别？3.阿贝折光仪测量光学波折射率时，其测量范围由什么决定？用日光照明，测出的折射率为什么是n D？4.如何提高最小偏向角的位置判定精度？5.用全波片法和1/4波片发检测玻璃双折射时两种波片的作用机理有何区别？第三章1.什么是高、低光圈？用样板法检测面型偏差，区别高、低光圈的方式有哪些？2.一凸球面用圆环球径仪进行测量，若测量环直径为50 mm，钢球直径为3 mm，测得球面矢高为1.5 mm，则待测球面直径应为多少？3.欲加工一直径为φ300 mm的平面镜，其平面度为2 μm，现以直径φ150 mm的平面干涉仪检测，问平面镜达到多少光圈时才合格？4.利用斐索干涉仪检测面形偏差时，如何判别凸、凹面各带区曲率半径差值的符号？如何判别局部偏差？5.两成像质量良好的物镜，其焦距明一直分别为f1’=140 mm，f2’=－150 mm。
为使两焦距测量的相对标准误差σf’ / f’ ≤ 0.3%，问各应采用什么方法测量？并画出相应的检测光路图，写出焦距表达式。
6.如何根据阴影图确定刀口切入位置及对应的镜面带区（切入位置为该带区的曲率中心或焦点）。
7.光学球径仪（自准直显微镜系统）备有三支倍率分别为4、10和40的显微物镜。
国中学生物理竞赛实验指导书思考题参考答案光学
国中学生物理竞赛实验指导书思考题参考答案光学实验二十八测定玻璃的折射率【思考题参考答案】1．视深法和光路法测量时，玻璃砖两个界面的平行度对测量结果有什么影响？为什么？答：玻璃砖两个界面的平行度对光路法测量结果没有影响。
这是因为如果两个界面不平行，能够看成三棱镜，出射线偏向厚度增加方向（相当于底部），只要用光路法找到入射线、出射线和两个界面，都能确定对应的入射角和折射角，从而按折射定律计算折射率。
对视深法测量结果是否影响，请自己根据测量原理思考。
2．视深法和光路法测量时，玻璃砖厚些还是薄些好？为什么？答：厚些好。
在视深法中，玻璃砖越厚h越大，这样由于像的位置不准引起的相对误差越小。
在光路法中，玻璃砖越厚，由于ABCD位置定的不准，引起入射角和折射角的误差越小，折射率的相对测量误差越小。
3．光路法测量时，为什么入射角不能过大或过小？答：折射率决定于两个角度的正弦比，入射角太小时，角度误差引起正弦函数的误差变大，入射角和折射角测量误差对测量结果的误差影响变大。
入射角太大时，折射角也变大，折射能量太小，同时由于色散严重，出射光束径迹不清晰（或在利用大头针显示光路时，大头针虚像模糊）折射角不易定准。
4．光路法测量时，若所画直线ab 和cd 的间距大于玻璃砖的真实厚度，那么，折射率的测量值偏大还是偏小？为什么？答：折射率的测量值偏小。
如果所画直线ab 和cd 的间距大于玻璃砖的真实厚度，如图所示。
实际折射线如图中虚线，而作图的折射线为图中实线，测量的折射角大于实际折射角，折射率r i n sin sin ，测量折射率值偏小。
间距小于玻璃砖的真实厚度的问题，自己回答。
实验二十九 测定薄透镜的焦距【思考题参考答案】1．作光学实验为何要调节共轴？共轴调节的基本步骤是什么？对多透镜系统如何处理？答：光学实验中经常要用一个或多个透镜成像。
由于透镜在傍轴光线（即近轴光线）下成像质量好，基本无像差，能够减小测量误差，必须使各个透镜的主光轴重合(即共轴)。
光学思考题集
oS1、两个小孔放在纳光灯附近，如图所示，在屏上能否看到干涉条纹？为什么？如果激光器取代纳光灯，屏上是否有干涉条纹？为什么？2、在杨氏双缝干涉实验中，如果做以下改变，屏幕上条纹将如何变化，说明理由。
（1）使两缝间距变小；（2）其他条件不变，仅使屏幕到缝之间的距离变小；（3）将整个实验装置放在水中；（4）S不在S1和S2的中线上，比如S向上移动；（5）如图所示，把双缝中的一条遮住，并在两缝的中线上放一块背面涂黑的玻璃片。
3、介质薄膜干涉为什么一般要求很薄？4、从一点光源发出的两束光，在不同的介质中走过相同的几何路程，他们的光程是否相同？为什么在讨论光的干涉时要引入光程的概念？它的物理意义是什么？5、有人说，只有相干光才能产生叠加，非相干光不会叠加，你认为对么？为什么？6、要产生干涉，并且观察到清晰的图样，你认为除了三个相干条件外，还应该有哪些补充条件？7、如图所示，若（1）劈尖的上玻璃板向上平移（图a）；（2）上玻璃片向右平移（图b）；（3）劈尖的劈角增加（图C），条纹将如何变化？8、如图牛顿环装置，平板玻璃由两部分组成，（冕玻璃的折射率为50.11=n ，重火石玻璃的折射率为75.12=n ），透镜由冕玻璃制成，透镜和玻璃之间充入二硫化碳（2CS 62.13=n ），此装置产生的干涉花样如何？9、如图，两束相干平行光夹角为α，在垂直于角平分线的方向上放一屏幕，试证明当α很小时，屏幕上干涉条纹的间距为。
10、两列相干光波的振幅比为时，则在该三种情况下条纹的反衬度为多少？11、波长为λ的单色光波垂直照射在折射率为n 的劈尖上，该劈尖置于空气中，其下表面呈水平状态，劈尖厚度为bx h h +=0（设水平坐标轴为轴），b h ,0为常数，条纹间距是多少？12、在夫琅和费单缝衍射装置中，若发生以下变动，衍射图样将发生以下那种变化？（1）增大缝后透镜的焦距；（2）在上下、左右方向上移动透镜的位置； （3）将衍射屏向透镜移动；（4）将衍射屏平行于透镜方向移动； （5）将衍射屏垂直于缝的方向移动。
光学实验思考题答案
40
50
伏安特性曲线照度与光电
流曲线
(3)零电压下的光电流及截止电压与照度的关系
20.0
1.96
30.0 1.06 0.65
35.0 0.85 0.66
40.0 0.64 0.62
50.0 0.61 0.64
60.0 0.58 0.65
70.0 0.55 0.63
答：临界截止
u/v
s0.64
25.0 1.85 0.63
2．在杨氏实验装置中,光源波长为640nm,两狭缝间距为0.4mm,光屏离狭缝的距离为50cm.试求：(1)光屏上第1亮条纹和中央亮条纹之间的距离；（2）若p点离中央亮条纹为0.1mm，问两束光在p点的相位差是多少？（3）求p点的光强度和中央点的强度之比.
?y?
解：（1）由公式
r0
?d
?y?
得
r050??6.4?10?5?8.0?10?2cmd =0.4
③为了使十字丝对准光谱线，可以使用望远镜微调螺钉12来对准。
④测量时，可将望远镜置最右端，从-l级到+1级依次测量，以免漏测数据。
数据处理
左1级右1级
(k=-1) (k=+1)
(2)计算出紫色谱线波长的不确定度
2
?
其中
? ? +
(a b)sin ?
u ? ? = a + ?
cos15 60 180 092
（2）由课本第20页图1-2的几何关系可知
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y0.01
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2?
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实验报告册范例(2009)
西北工业大学物 理 实 验 报 告钢 丝 杨 氏 模 量 的 测 定一、实验目的1．学习用光杠杆原理测量微小长度变化量的方法。
2．掌握光杠杆望远镜测量系统的调节、使用方法。
3．掌握逐差法处理数据及不确定度相关知识。
4．用拉伸法测定金属丝的杨氏模量。
二、实验仪器杨氏模量测定仪； 光杠杆及望远镜尺组；螺旋测微计（0.01mm ）； 米尺（1 mm ） 砝码（1kg ）10个三、实验原理1．杨氏模量E设长为L ，截面积为S 的均匀金属丝，在受到沿长度方向的外力F 作用下伸长了∆L ，则由胡克定律知，在弹性形变限度内LLE SF ∆⋅= （1） 式中，L L ∆是相对伸长称为线应变；S F是单位面积上的垂直作用力，称为正应力；比例系数E 称为该金属丝的杨氏模量，其表征材料本身性质，在SI 制中单位为Pa 。
用钢丝作为试样，设外力来源于质量为m 的重物，钢丝直径为D ，可得出LD mgLE ∆=24π （2）（2）式中，m 、D 和L 都比较容易测量，而L ∆变化量极小，用普通测长仪器很难准确测量，本实验借助光杠杆放大法间接测量L ∆。
2．光杠杆放大测量原理通常光杠杆望远镜测量系统由光杠杆小镜、望远镜和标尺构成，如图1所示。
测量时，将光杠杆小镜的前脚放在固定平台N 上，后脚立在待测物体B 上，通过调节光杠杆望远镜系统，从望远镜中可以看到小镜反射的标尺像。
开始时，水平叉丝对应的读数为a 0，当待测物B 因加置质量m 有向下的微小位移L ∆时，光杠杆后脚随B 下降，使小镜以b 为半径转过一微小角度θ，此时在望远镜中看到水平叉丝对应的另一读数a i 。
根据反射定律，反射线旋转2θ角，按几何关系可知R blL 2=∆ （0a a l i -=） （3）由此可见，光杠杆的作用在于将微小长度变化量L ∆放大为直尺上的位移量l ，b R 2即为光杠杆望远镜测量系统的放大倍数M 。
将（3）式代入（2）式中，并注意H R 50=（H 为望远镜上下视距丝之间的读数差），则有blD mgLHE 2400π= （4） （4）式即为本实验的测量公式。
附录2：实验思考题解答
附录2：光信息处理实验思考题解答实验一自组显微镜（1）为什么不能用单个放大镜将微小物体的尺寸放大？答：由于物体非常之小，若用高放大倍数的镜子，则视场更小，就无法找到它。
故必需先用一个短焦距的物镜将其放大为一倒立实像后，再用目镜放大成为一倒立虚像。
（2）为什么显微镜的物镜对像差得要求较高？答：进入显微物镜的光线对近轴光线的假设，偏离最多。
所以像差相对较大，必需严格修正。
否则像差就会被目镜进一步放大。
（3）为什么显微镜的焦距要做得较短，相应的口径也做得较小？答：是为了具有较大的放大倍数见(1-4)，和较高的分辨率，见(1-5)式。
实验二自组望远镜（1）望远镜为什么不能将物体的尺寸放大？答：因为物体远在物方焦点之外，故不可能形成线放大倍数。
（2）望远镜的物镜对像差的要求为什么没有显微镜高，也没有照相机高？答：由于进入望远物镜的光束基本上满足近轴光线的要求，故把物镜成像看作理想光学系统不算太过分。
故其像差就自然较小。
（3）为什么望远镜的焦距要做得较长，相应的口径也要做大？答：望远物镜焦距长才能有较大的放大倍数，见(2-1)式。
口径大才能有较高的分辨率。
实验三自组光栅单色仪（1）为什么实验时，要让光栅的整个面积都被入射光照满？答：只有这样得到的谱线较细，才能有较高的分辨率，另外也可以增加谱线的亮度。
（2）从光栅出来的单色光，是长波还是短波的偏转角大些？和棱镜单色仪作一比较。
答：从光栅方程 (3-2) 式看出，在光栅常数和光谱级数一定时，光的衍射出射角与光波长成正比，故波长越长则偏转角越大。
对棱镜来讲是正常色散，即波长与折射率成反比，即长波的折射率较小，按折射定理通过棱镜后的偏转角度应较小。
实验四全息光栅的拍摄（1）为什么拍摄时要做到两光束的光程相同？答：在两光束的光程基本相等时，自相关函数有最大值，这时有最大的条纹对比度，意味着衍射效率最大。
也意味着能照顾拍摄物体的最大尺寸。
（2）为什么在拍摄时，两光束的光强比要采用1:1--1:1.5之间？答：本来拍摄光栅可采用1:1以获得最大的条纹对比度，意味着有较高的衍射效率。
光学试验思考题集
光学实验思考题集一、 薄透镜焦距的测定⒈远方物体经透镜成像的像距为什么可视为焦距？ 答：根据高斯公式v f u f '+＝1，有其空气中的表达式为'111fv u =+-，对于远方的物体有u ＝－∞，代入上式得f ´＝v ，即像距为焦距。
⒉如何把几个光学元件调至等高共轴？粗调和细调应怎样进行？答：对于几个放在光具座上的光学元件，一般先粗调后细调将它们调至共轴等高。
⑴ 粗调将光学元件依次放在光具座上，使它们靠拢，用眼睛观察各光学元件是否共轴等高。
可分别调整：1) 等高。
升降各光学元件支架，使各光学元件中心在同一高度。
2) 共轴。
调整各光学元件支架底座的位移调节螺丝，使支架位于光具座中心轴线上，再调各光学元件表面与光具座轴线垂直。
⑵细调（根据光学规律调整）利用二次成像法调节。
使屏与物之间的距离大于４倍焦距，且二者的位置固定。
移动透镜，使屏上先后出现清晰的大、小像，调节透镜或物，使透镜在屏上成的大、小像在同一条直线上，并且其中心重合。
⒊能用什么方法辨别出透镜的正负？答：方法一：手持透镜观察一近处物体，放大者为凸透镜，缩小者为凹透镜。
方法二：将透镜放入光具座上，对箭物能成像于屏上者为凸透镜，不能成像于屏上者为凹透镜。
⒋测凹透镜焦距的实验成像条件是什么？两种测量方法的要领是什么？答： 一是要光线近轴，这可通过在透镜前加一光阑档去边缘光线和调节共轴等高来实现；二是由于凹透镜为虚焦点，要测其焦距，必须借助凸透镜作为辅助透镜来实现。
物距像距法测凹透镜的要领是固定箭物，先放凸透镜于光路中，移动辅助凸透镜与光屏，使箭物在光屏上成缩小的像（不应太小）后固定凸透镜，记下像的坐标位置（P ）；再放凹透镜于光路中，并移动光屏和凹透镜，成像后固定凹透镜（O 2），并记下像的坐标位置（P ´）；此时O 2P ＝u ，O 2P ´＝v 。
用自准法测凹透镜焦距的要领是固定箭物，取凸透镜与箭物间距略小于两倍凸透镜的焦距后固定凸透镜（O 1），记下像的坐标位置（P ）；再放凹透镜和平面镜于O 1P 之间，移动凹透镜，看到箭物平面上成清晰倒立实像时，记下凹透镜的坐标位置（O 2），则有f 2 ＝O 2P 。
大学物理实验思考题解答
用分光计测棱镜玻璃的折射率[预习思考题]1.分光计主要由哪几部分组成？各部分的作用是什么？为什么要设置一对游标？2. 什么是最小偏向角？利用最小偏向角法测棱镜折射率的公式是什么？3. 望远镜调焦至无穷远是什么含义？为什么当在望远镜视场中能看见清晰且无视差的绿十字像时，望远镜已调焦至无穷远？答：望远镜调焦至无穷远是指将望远镜的分划板调至其物镜的焦面位置上，使从无穷远处射来的光线、即平行光会聚于分划板上。
根据薄透镜近轴成像与光线反射的原理，当从分划板下方的透明十字中出射的光线经物镜折射与平面镜反射后能清晰且无视差地成像于望远镜的视场中（即成像于分划板上）时，分划板必处于望远镜物镜的焦面位置上，故此时望远镜已调焦至无穷远。
4.为什么当平面镜反射回的绿十字像与调节用叉丝重合时，望远镜主光轴必垂直于平面镜？为什么当双面镜两面所反射回的绿十字像均与调节用叉丝重合时，望远镜主光轴就垂直于分光计主轴？答：调节用叉丝与透明十字位于分划板中心两侧的对称位置上。
根据薄透镜近轴成像与光线反射的原理，要使平面镜反射回的绿十字像与调节用叉丝重合，则与望远镜出射平行光平行的副光轴和与平面镜反射平行光平行的副光轴必须与望远镜主光轴成相等的角且三轴共面。
要达到此要求，平面镜的镜面就必须垂直于望远镜主光轴。
当双面镜两面所反射回的绿十字像均与调节用叉丝重合时，仪器系统必同时满足以下条件：①双面镜的镜面平行于载物台转轴，即分光计主轴；②望远镜的主光轴垂直于双面镜的镜面。
根据立体几何的知识易知，此时望远镜的主光轴必垂直于分光计主轴。
5.为什么要用“二分法”调节望远镜主光轴与分光计的主轴垂直？答：事实上，调望远镜主光轴与分光计主轴严格垂直的方法不止一种，用“二分法”调节的优点在于快捷。
可以证明，用“二分法”调节可以迅速地使双面镜的镜面平行于分光计主轴（实际操作中一般只需调两三次就可实现），同时在调节中又始终保持望远镜主光轴与双面镜镜面垂直，从而使调节工作迅速方便地完成。
2009-2010(1)光学实验思考题提示
定域干涉及半波损失？ （1）光的干涉现象：如果两束光在它们相遇的区域相互作用后，在某 些地方始终保持光强最强（叠加相长加强），而有些地方则始终保持光 强最弱（叠加相消减弱），这种现象就是光的干涉现象。 （2）光的干涉条件：发生干涉的两束光是相干光，即两束光的振动频 率相同、振动方向相同、相位差恒定； （3）等厚干涉：薄膜干涉中，若相互干涉的两束光的光程差仅随薄膜 的厚度而变，这种薄膜干涉就叫等厚干涉（如牛顿环装置形成的空气薄 膜干涉和劈尖薄膜干涉就属于等厚干涉）；若相互干涉的两束光的光程 差仅随光的入射角而变，这种薄膜干涉就叫等倾干涉（如迈克尔逊实验 看到的干涉和平面薄膜干涉都属于等倾干涉； （4）定域干涉：干涉现象只发生在光波相遇的某些特定区域，称这种 干涉为定位干涉（也叫定域干涉），光源是扩展光源的薄膜干涉就属 于定域干涉。如我们用钠光灯做光源的牛顿环实验看到干涉。
r R d H r
也可推出 与本实验的测量公式仅差一符号，这是由于外环级次比内环级次小所
致。
1、在实验原理和实验内容中提出了哪些措施来避免或减小误差？ 提示：看该实验项目的实验原理部分，自己归纳。 （1）实验应用测量，可以避免测量干涉条纹半径时黑斑中心位置不易 对准和黑斑的级数K难以确定带来的麻烦，也可以消除由于平凸透镜与 平板平面镜接触处附有尘埃带来的附加光程差以及由于各干涉条纹宽度 不同等因数带来的误差（可以证明）；
2、测得是弦儿不是直径，对R的结果有没有影响？ 提示：从右图A看能否证明（） 3、若待测透镜是平凹透镜，则干涉条纹将是怎样的？ 提示：画出光路图分析。仿照教材对待测为平凸透镜的推导方法来讨论 分析
（1） 仍形成以平凹 透镜的顶点为 圆心的明暗相间的同心圆环，但边缘处 δ=2nd+λ/2=λ/2（d=0，n=1）为0级暗纹；中心处，当δ=（2k+1）λ/2时， 为暗纹，当δ=kλ时，为亮纹，否则其明暗程度介于明纹最亮和暗纹最暗 之间。
普通物理实验思考题及答案
实验一．1求λ时为何要测几个半波长的总长？答:多测几个取平均值，误差会减小2为何波源的簧片振动频率尽可能避开振动源的机械共振频率？答 当簧片达到某一频率（或其整数倍频率）时，会引起整个振动源（包括弦线）的机械共振，从而引起振动不稳定。
3弦线的粗细和弹性对实验各有什么影响，应该如何选择？答 弦线应该比较细，太粗的话会使振动不明显，弹性应该选择较好的，因为弹性不佳会造成振动不稳定4横波在弦线上传播的实验中，驻波是由入射波与反射波迭加而成的，弦线上不振动的点称为波节，振动最大的点称为波腹，两个波节之间的长度是半波长5因振簧片作水平方向的振动，理论上侧面平视应观察不到波形，你在实验中平视能观察得到吗？什么情况能观察到，为什么？答 平视不能观察到，因为。
6为了使lg λ—lgT 直线图上的数据点分布比较均匀，砝码盘中的砝码质量应如何改变？答 每次增加相同重量的砝码实验二.1.外延测量法有什么特点？使用时应该注意什么问题？答 当需要的数据在测量数据范围之外而不能测出，为了求得这个值，采用作图外推求值的方法，即先用已测的数据绘制出曲线，再将曲线按原规律延长到待求值范围，在延长线部分求出所需要的值 使用时要注意在所要值两边的点要均衡且不能太少并且在研究的范围内没有突变的情况2.物体的固有频率和共振频率有什么不同？它们之间有何联系？答 物体的固有频率和共振频率是不同的概念，固有频率指与方程的根knl=4.7300对应的振动频率，它们之间的关系为f 固= f 共2^4/11Q前者是物体的固有属性，由其结构，质量材质等决定，而后者是当外加强迫力的频率等于物体基频时，使其发生共振时强迫力的频率实验三．1．为什么实验应该在防风筒（即样品室）中进行？答：因为实验中的对公式要成立的条件之一是：保证两样品的表面状况相同，周围介质（空气）的性质不变，m:强迫对流时m=1;自然对流时m=5/4; (实验中为自然冷却即自然对流)所以实验要在防风筒（即样品室）中进行，让金属自然冷却。
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③ 平行光管出射平行光的判定标志
——在望远镜调节好基础上，调节平行 光管聚焦，使从调好的望远镜看到狭缝
亮线像最清晰且与分划板上的黑十字线
之间无视差。（操作：把调节好的望远
镜对准平行光管，调节平行光管物镜聚
焦）
④ 平行光管光轴与望远镜光轴共线并
与分光计中心轴垂直的判定标志——使 夹缝亮线像竖直和水平时能分别与望远
M2′ d i
A B C D
① ② M1 r F F′ P L
n=1
P′ i′ S
提示：对式两边求微分，得：，由此求出相邻两环（Δk=1）的角间距 为
。
实验41 用分光计研究光栅光谱
【预习思考题】 1．如何调整才能使光栅片的放置满足实验的要求？光栅为什么要按图 3-16-5所示位置放置？ 提示：参阅教材P.120的光栅片放置调节的1）、2）。 2．什么是光栅常数及光栅分辨本领？如何测定？ 提示：参阅教材P.118-119。，其中，。 3．如果在望远镜中观察到的谱线是倾斜的，应如何调整？ 提示：这是由于平行光管透光狭缝倾斜不竖直所致。 4．如何测量光栅的衍射角？ 提示：参阅教材 【思考题】 1．用白光照射光栅时，形成什么样的光谱？
干涉图样定域问题，与所用的光源类型、位置以及薄膜形状 （平行平面状还是楔形）有关。如果是点光源，则不论是等倾 干涉还是等厚干涉，在与光源S在同一边的空间的任一点都可得 一定的干涉，即干涉现象发生在光波的整个相遇区域内，称这 种干涉为不定位干涉（也叫非定域干涉）本实验用光纤激光作 光源即是这种情况）；如果是扩展光源，则干涉条纹只能定域 在一定的区域，至于定域在什么位置，取决于M1、M2′的位置 和取向以及光源的位置。M1、M2′平行时，干涉条纹定域在无 穷远处，与光源的位置无关；而M1、M2′不平行，有一微小夹 角时，干涉条纹定域在薄膜表面附近，光源位置不同，条纹定 位也不同。如下图所示。
A
B
A
B
A或B
实验40 迈克尔尔逊干涉仪调整与使用
【预习思考题】 1、本实验中的环纹与牛顿环实验中的环纹有什么异同？
提示：从干涉类型（等厚、等倾）、条纹形状、条纹分布（疏密、级 数顺序、中心明暗）来看。 2、用钠光灯做光源时，为什么会出现视见度为零的现象？
提示：因为Na光发出的黄光不是纯单色光，而是包含λ1=589.6nm和 λ2=589.0nm的复色光。扩展Na光源照射迈克尔逊干涉仪所形成的干涉条 纹，就是这两种单色光分别产生的干涉条纹的迭加。设开始时，几乎重 迭（d→0，δ→0），此时条纹最清晰，但随着d↑，光程差δ也随着增 大，λ1和λ2分别产生的亮、暗条纹将逐渐错开位置，使迭加后的干涉条 纹变得模糊，当光程差δ增大到一定值（P.74~75），会使得一种光的明 条纹刚好与另一种光的暗条纹重迭，这样整个视场将看不到干涉条纹， 即出现视见度为零的现象。 4、怎样读出M1镜的位置
=（360°-大） +小 式中为望远镜转过的实际角度， 大为较大的一个游标读数， 小为较小 的一个游标读数。 4、测量衍射角为什么要测量衍射光级光线间的夹角?
提示：采用这种方法可以减小(或消除)由于光栅平面不垂直平行光 的轴线（即平行光不是垂直入射光栅）而使得正负方向衍射角不对称引 起的系统误差；通过测量，求衍射角，即测量宽度延展了一倍，将使减 小一半。
（1） 提示：白光是波长分布连续的复色光，可从光栅方程衍射角 与波长关系来分析。
（除0级谱线为白光亮线外，各级是从紫光到红光排列的连续彩色光 谱） 2．如果平行光并非垂直入射光栅片，而是斜入射，衍射图样会有何变 化？ 提示：这时光栅方程变为，显然衍射图样的0级亮线两边谱线位置分布 不对称（±K级谱线的衍射角不相等）。我们实验要求与不超过几分 （如）就是为了保证由平行光非垂直入射光栅片引起的误差足够小。 3．实验中当狭缝太宽或太窄时将会出现什么现象？为什么？ 提示：狭缝太宽则分辨本领下降，如两条黄光线分辨不清（因为狭缝太 宽，造成谱线过宽而重叠）；太窄，透光量太少，光线亮度太弱，视场 太暗不利于测量。 4．当用波长为589.3nm的钠黄光垂直照射到每毫米具有500条刻痕的平 面透射光栅上时，最多能观察到第几级谱线？ 提示：从光栅方程和衍射角最大可能范围是900来考虑 （由光栅方程，显然φ=900时，有） 【复习思考题】
2、测得是弦儿不是直径，对R的结果有没有影响？ 提示：从右图A看能否证明（） 3、若测为平凸透镜的推导方法来讨论 分析
（1） 仍形成以平凹 透镜的顶点为 圆心的明暗相间的同心圆环，但边缘处 δ=2nd+λ/2=λ/2（d=0，n=1）为0级暗纹；中心处，当δ=（2k+1）λ/2时， 为暗纹，当δ=kλ时，为亮纹，否则其明暗程度介于明纹最亮和暗纹最暗 之间。
光学实验思考题提示
实验7 分光计调整与使用 【预习思考题】
1、分光计由哪几个主要部件组成？它们的 作用是什么？
提示：(P.70，附录 分光计的结构) 2、对分光计的调节要求是什么？如何判断 调节达到要求？怎样才能调节好？
提示：
（1）对分光计调整的要求： 1 望远镜、平行光管的光轴均垂直于仪器中心转轴； 2 望远镜对平行光聚焦（即望远调焦于无穷远）； 3 平行光管出射平行光；
把已知的有关量（λ=500nm，n1=1.45，ΔN=15）代入便可计算出d 值。
实验现象分析： 1、 条纹级数排序如何？
提示：从可知，d、λ一定时，i↓(即越靠近中心,看图）→k↑。
2、 观察到的干涉条纹分布为什么是中间疏边缘密？调节微调手轮时， 为什么条纹会移动（从中心“涌出”或“陷入”），而且条纹之间 疏密会变化（变疏或变密），请给予分析解释。
提示：看下图例 主尺读数：33mm 粗动手轮读数：0.52mm 微动手轮读数：0.00246mm 最后读数为：33.52246mm
【思考题】（P.218） 1、提示： （1） P1、P2作用，看P.73实验原理部分；
（2）从光的单色性和相干性（相干长度）好坏考虑。Na光和He—Ne激 光单色性好，相干长度较大，没有补偿板P2，移动M1，加大M1和M2/ 间的距离仍能产生干涉，干涉条纹不会重叠，仍可观察。但白光单色性 差，分出的两束光只有在δ≈0时，才能看到彩色干涉条纹，在δ稍大时， 不同波长的干涉条纹会互相重叠，使光强趋于均匀，彩色干涉条纹会消 失。 2、提示插入n1透明薄膜后，光程差改变了2d（n1-1），即Δδ=2d（n11），所以根据Δδ=Δkλ式和Δk=ΔN，可得
1、光栅光谱与棱镜光谱有何不同？
提示： 光栅光谱——依据不同波长的光经过光栅的衍射角不同而产生的色散。 同一级次K，λ↑→φ↑，所以可见光中的红光衍射角最大。 棱镜光谱——根据不同波长的光在玻璃中的折射率不同而产生的色散。 λ↑→n↓→偏向角δ↓，故紫光偏转最大。
2、 用分光计进行光栅衍射测量的条件? 提示：（1）入射光必须是平行光；（2）入射光线必须垂直光栅， 即入射角i=0。
提示：①
3、假设平面镜反射面已经和转轴平行，而望远镜光轴和仪器转轴成一 定角度β，则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位 置应是怎样的？此时应如何调节？试画出光路图。 提示：
反射的小十字像和平面镜转过180o后反射的小十字像的位置不变， 此时应该调节望远镜仰角螺钉，使十字反射像落在上十字叉线的横线 上。光路图如下
5、光栅方程成立的条件是什么？在实验中如何使这一条件得到满足？
答：dsin＝k成立的条件是：平行光垂直入射。
在实验中，要调节好分光计的平行光管使其发出平行光。为使入射
的单色平行光垂直入射到光栅平面上，必须使光栅平面反射回的十
字像的竖线与分划板调整叉丝竖线及零级衍射线（白线）重合（如
图所示）。
图16-6 实验42 牛顿环 【预习思考题】
r R d H r
也可推出 与本实验的测量公式仅差一符号，这是由于外环级次比内环级次小所
致。
1、在实验原理和实验内容中提出了哪些措施来避免或减小误差？ 提示：看该实验项目的实验原理部分，自己归纳。 （1）实验应用测量，可以避免测量干涉条纹半径时黑斑中心位置不易 对准和黑斑的级数K难以确定带来的麻烦，也可以消除由于平凸透镜与 平板平面镜接触处附有尘埃带来的附加光程差以及由于各干涉条纹宽度 不同等因数带来的误差（可以证明）；
3、 在计算角度时有时为什么要加？ 提示：计算衍射角式中，如果同次的两个读数之差超过180°就有 过“0”点问题。例如，+k=348°2′， -k =26°18′，如果两个读数直 接相减超过了180°。应该这样处理： (360°-348°2′)+26°18′=11°58′+26°18′=38°16′。一般情况 可以表示为
镜分划板上的竖直黑十字线和中心水平
黑十字线重合。（把调节好的望远镜对
准平行光管，配合调节平行光管的仰角
螺钉）
3、本实验所用分光计测量角度的精度是多少？仪器为什么设两个游 标？如何测量望远镜转过的角度？ 提示：①精度——仪器能读准的最小分度；②P.72最后一段；③参看 P.69和的测量式。 4、在分光计调节使用过程中，要注意什么事项？ 提示：P.70 【思考题】 1、测棱镜顶角还可以使用自准法，当入射光的平行度不好时，用哪种 方法测顶角误差较小？ 提示：的成立条件是入射光是平行光； 2、是否对有任意顶角A的棱镜都可以用测量最小偏向角的方法来测量它 的材料的折射率？
A B
A
A B
B
A B
A或B 图3 望远镜光轴未与中心轴垂直的表现及调整 4、假设望远镜光轴已垂直于仪器转轴，而平面镜反射面和仪器转轴成 一角度β，则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位 置应是怎样的？此时应如何调节？试画出光路图。 提示：
反射的小十字像和平面镜转过180o后反射的小十字像的位置是一 上一下，此时应该载物台下螺钉，直到两镜面反射的十字像等高，才表 明载物台已调好。光路图如下：
1、 什么是光的干涉现象？光的干涉条件是什么？什么是等厚干涉、