组合光学实验报告
光学实验报告
光学实验报告光学实验报告引言：光学是一门研究光的传播、反射、折射和干涉等现象的科学，广泛应用于日常生活和各个领域中。
本实验旨在通过一系列光学实验，深入了解光的性质和行为，以及探索光学实验的原理和应用。
实验一：光的折射在这个实验中，我们使用了一块玻璃板和一束光线。
通过调整光线的入射角度，观察光线在玻璃板中的折射现象。
根据斯涅尔定律，我们可以计算出光线的折射角度和入射角度之间的关系。
实验结果表明，当光线从空气中进入玻璃板时，光线的折射角度会小于入射角度，而当光线从玻璃板出射时，光线的折射角度会大于入射角度。
这一现象可以解释为光在不同介质中传播速度的改变导致的。
实验二：光的干涉在这个实验中，我们使用了一束单色光和一对狭缝。
通过调整狭缝的宽度和间距，观察光的干涉现象。
根据干涉理论，当两束光线相遇时，会出现干涉条纹。
我们发现，当狭缝的宽度和间距适当时，干涉条纹会明显可见。
这一现象可以解释为光的波动性质导致的，两束光线的波峰和波谷相遇时会发生增强或抵消，形成干涉条纹。
实验三：光的衍射在这个实验中，我们使用了一束单色光和一个狭缝。
通过调整狭缝的宽度和光的波长，观察光的衍射现象。
根据衍射理论，当光通过一个狭缝时，会发生衍射现象，光线会向各个方向散射。
我们发现，当狭缝的宽度和光的波长适当时，衍射现象会明显可见。
这一现象可以解释为光的波动性质导致的，狭缝作为光的波前的一部分，会影响光的传播方向和强度。
实验四：光的偏振在这个实验中，我们使用了一束自然光和一对偏振片。
通过旋转偏振片的角度，观察光的偏振现象。
根据偏振理论，自然光中的光波是沿着各个方向振动的，而偏振片可以选择只允许某个方向的光通过。
我们发现，当两个偏振片的方向垂直时，光线会完全被吸收，当两个偏振片的方向平行时，光线会完全透过。
这一现象可以解释为光的电磁波振动方向的选择性传播。
结论：通过这些光学实验，我们深入了解了光的性质和行为。
折射实验揭示了光在不同介质中传播速度的改变导致的折射现象。
光学综合实验实验报告
一、实验目的1. 熟悉光学仪器的基本原理和操作方法。
2. 掌握光学元件的识别和测试方法。
3. 学习光学实验的基本技能，提高实验操作能力。
4. 培养团队合作精神和科学严谨的态度。
二、实验原理光学实验是研究光现象和光学原理的重要手段。
本实验主要涉及以下光学原理：1. 光的折射：光从一种介质进入另一种介质时，其传播方向发生改变的现象。
2. 光的反射：光射到物体表面后，返回原介质的现象。
3. 光的干涉：两束或多束光相遇时，产生的明暗相间的条纹现象。
4. 光的衍射：光波通过狭缝或障碍物后，产生弯曲传播的现象。
三、实验仪器与材料1. 光具座2. 平面镜3. 激光器4. 分束器5. 成像系统6. 透镜7. 光栅8. 光电池9. 数字多用表10. 记录纸四、实验步骤1. 光的折射实验（1）将激光器发出的激光束照射到平面镜上，调整平面镜角度，观察激光束的反射方向。
（2）将平面镜倾斜一定角度，观察激光束的折射方向。
（3）测量激光束的入射角和折射角，记录数据。
2. 光的反射实验（1）将激光束照射到平面镜上，观察激光束的反射方向。
（2）调整平面镜角度，观察激光束的反射方向。
（3）测量激光束的入射角和反射角，记录数据。
3. 光的干涉实验（1）将激光束照射到分束器上，使激光束分为两束。
（2）将两束激光分别照射到透镜上，形成干涉条纹。
（3）调整透镜位置，观察干涉条纹的变化。
（4）测量干涉条纹的间距，记录数据。
4. 光的衍射实验（1）将激光束照射到光栅上，观察衍射条纹。
（2）调整光栅角度，观察衍射条纹的变化。
（3）测量衍射条纹的间距，记录数据。
五、实验结果与分析1. 光的折射实验根据实验数据，计算出折射率n，并与理论值进行比较。
2. 光的反射实验根据实验数据，计算出反射率R，并与理论值进行比较。
3. 光的干涉实验根据实验数据，计算出干涉条纹的间距，并与理论值进行比较。
4. 光的衍射实验根据实验数据，计算出衍射条纹的间距，并与理论值进行比较。
光学系统设计实验报告
光学系统设计实验报告光学系统设计实验报告摘要：本实验旨在通过设计和搭建一个光学系统，探究光的传播规律和光学元件的特性。
通过实验，我们成功设计了一个光学系统，并对其进行了测试和分析。
实验结果表明，光学系统的设计和调整对于光的传播和成像具有重要影响。
引言：光学系统是由光源、光学元件和光学器件组成的系统，用于控制光的传播和成像。
光学系统设计是光学学科的重要分支，广泛应用于光学仪器、通信技术、光学显微镜等领域。
本实验旨在通过设计和搭建一个光学系统，探究光的传播规律和光学元件的特性。
实验方法：1. 准备实验所需材料和仪器，包括光源、透镜、反射镜、光屏等。
2. 搭建光学系统，根据实验要求确定光源和光学元件的位置和方向。
3. 调整光学系统，使光线聚焦在光屏上，并记录调整过程中的观察结果。
4. 测量光学系统的参数，如焦距、放大倍数等，并进行数据分析。
实验结果：通过实验，我们成功设计了一个光学系统，并对其进行了测试和分析。
实验结果表明，光学系统的设计和调整对于光的传播和成像具有重要影响。
首先，我们调整了光源的位置和方向，使光线能够尽可能均匀地照射到光学元件上。
然后，我们调整了透镜的位置和方向，使光线能够聚焦在光屏上。
在调整的过程中，我们发现透镜的位置和方向对于光的聚焦效果有着显著影响。
当透镜与光源的距离增加时，光线的聚焦效果会变差；而当透镜与光源的距离减小时，光线的聚焦效果会变好。
其次，我们测量了光学系统的参数，如焦距和放大倍数。
通过测量，我们发现透镜的焦距与其形状和材料有关。
不同形状和材料的透镜具有不同的焦距，从而影响光的聚焦效果。
此外，我们还测量了光学系统的放大倍数，发现放大倍数与透镜的焦距和物距有关。
当透镜的焦距增大或物距减小时，放大倍数会增大。
讨论：通过本实验，我们深入了解了光学系统的设计和调整原理，以及光的传播规律和光学元件的特性。
光学系统的设计和调整对于光的传播和成像具有重要影响，合理的设计和调整可以提高光学系统的性能和效果。
光学平台实验报告
光学平台实验报告光学平台实验报告一、实验目的本实验旨在通过搭建光学平台，掌握光学元件的调节方法，了解光学系统的基本特性，加深对光学原理的理解。
二、实验原理光学平台是光学实验中的重要设备，它可以提供稳定的光学环境，方便实验者进行光学元件的调节和测量。
光学平台主要包括光学面包板、底座、立柱、调节螺旋等部件，通过这些部件的组合和调节，可以实现光学元件的精确固定和调节。
在本实验中，我们将使用光学平台搭建一个简单的光学系统，包括光源、透镜、光屏等元件。
通过调节透镜的位置和角度，可以改变光线的传播路径，实现对光线的聚焦、发散等操作。
同时，我们还可以通过观察光屏上的光斑形状和大小，了解光学系统的成像特性。
三、实验步骤1.搭建光学平台：将光学面包板固定在底座上，调整立柱的高度和角度，使其保持稳定。
2.安装光源：将光源固定在光学面包板上，调整其位置和角度，使光线能够照射到透镜上。
3.安装透镜：将透镜固定在光学面包板上，调整其位置和角度，使光线能够经过透镜后聚焦到光屏上。
4.安装光屏：将光屏固定在光学面包板上，调整其位置和角度，使光线能够在光屏上形成清晰的光斑。
5.调节光学系统：通过调节透镜的位置和角度，改变光线的传播路径，实现对光线的聚焦、发散等操作。
同时观察光屏上的光斑形状和大小，了解光学系统的成像特性。
6.记录实验数据：记录不同条件下光斑的形状和大小，分析光学系统的成像特性。
7.拆解光学平台：在完成实验后，将光学元件逐一拆解并妥善保存。
四、实验结果与分析在本实验中，我们成功搭建了光学平台，并通过调节透镜的位置和角度，实现了对光线的聚焦、发散等操作。
同时，我们还观察了光屏上的光斑形状和大小，了解了光学系统的成像特性。
具体实验结果如下：1.当透镜位于光源和光屏之间时，光斑形状为圆形，大小随透镜与光源和光屏之间的距离变化而变化。
当距离较小时，光斑较小；当距离较大时，光斑较大。
这表明透镜具有聚焦作用，能够将光线会聚到一个点上。
光学设计实验报告范文(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解光学系统设计的基本原理和方法。
2. 掌握光学设计软件的使用，如ZEMAX。
3. 学会光学系统参数的优化方法。
4. 通过实验，加深对光学系统设计理论和实践的理解。
二、实验器材1. ZEMAX软件2. 相关实验指导书3. 物镜镜头文件4. 目镜镜头文件5. 光学系统镜头文件三、实验原理光学系统设计是光学领域的一个重要分支，主要研究如何根据实际需求设计出满足特定要求的成像系统。
在实验中，我们将使用ZEMAX软件进行光学系统设计，包括物镜、目镜和光学系统的设计。
四、实验步骤1. 设计物镜（1）打开ZEMAX软件，创建一个新的光学设计项目。
（2）选择物镜类型，如球面镜、抛物面镜等。
（3）设置物镜的几何参数，如半径、厚度等。
（4）优化物镜参数，以满足成像要求。
2. 设计目镜（1）在ZEMAX软件中，创建一个新的光学设计项目。
（2）选择目镜类型，如球面镜、复合透镜等。
（3）设置目镜的几何参数，如半径、厚度等。
（4）优化目镜参数，以满足成像要求。
3. 设计光学系统（1）将物镜和目镜的镜头文件导入ZEMAX软件。
（2）设置光学系统的其他参数，如视场大小、放大率等。
（3）优化光学系统参数，以满足成像要求。
五、实验结果与分析1. 物镜设计结果通过优化，物镜的焦距为100mm，半视场角为10°，成像质量达到衍射极限。
2. 目镜设计结果通过优化，目镜的焦距为50mm，半视场角为10°，成像质量达到衍射极限。
3. 光学系统设计结果通过优化，光学系统的焦距为150mm，半视场角为20°，成像质量达到衍射极限。
六、实验总结1. 通过本次实验，我们掌握了光学系统设计的基本原理和方法。
2. 学会了使用ZEMAX软件进行光学系统设计。
3. 加深了对光学系统设计理论和实践的理解。
4. 提高了我们的动手能力和团队协作能力。
5. 为今后从事光学系统设计工作打下了基础。
注：本实验报告仅为示例，具体实验内容和结果可能因实际情况而有所不同。
光学试验的实验报告
一、实验目的1. 了解光学试验的基本原理和方法。
2. 掌握光学仪器的基本操作和调试技巧。
3. 培养实验操作能力和分析问题的能力。
二、实验原理光学试验是研究光与物质相互作用的一种实验方法。
通过观察光的行为，我们可以了解物质的性质、结构以及光学特性。
本实验主要涉及以下光学原理：1. 光的反射与折射2. 光的干涉与衍射3. 光的偏振三、实验仪器与材料1. 实验仪器：光学平台、光具座、光源、反射镜、透镜、滤光片、偏振片、光栅、干涉仪等。
2. 实验材料：待测样品、光学元件、光电池、光敏电阻等。
四、实验步骤1. 光的反射与折射实验（1）将光源、透镜、反射镜和待测样品依次放置在光学平台上，调整光源方向，使光线垂直照射到待测样品上。
（2）观察反射光线与入射光线的夹角，记录数据。
（3）调整透镜与待测样品的距离，观察折射光线的方向，记录数据。
2. 光的干涉与衍射实验（1）将光源、光栅、透镜和光电池依次放置在光学平台上，调整光源方向，使光线垂直照射到光栅上。
（2）观察光电池上的光强分布，记录数据。
（3）调整透镜与光电池的距离，观察衍射光线的方向，记录数据。
3. 光的偏振实验（1）将光源、偏振片、透镜和光电池依次放置在光学平台上，调整光源方向，使光线垂直照射到偏振片上。
（2）观察光电池上的光强分布，记录数据。
（3）旋转偏振片，观察光电池上的光强变化，记录数据。
五、实验结果与分析1. 光的反射与折射实验根据实验数据，计算出待测样品的折射率，并与理论值进行比较，分析误差原因。
2. 光的干涉与衍射实验根据实验数据，计算出光栅的衍射级数，并与理论值进行比较，分析误差原因。
3. 光的偏振实验根据实验数据，计算出偏振片的偏振角度，并与理论值进行比较，分析误差原因。
六、实验总结通过本次光学试验，我们了解了光学试验的基本原理和方法，掌握了光学仪器的基本操作和调试技巧。
在实验过程中，我们学会了如何观察光的行为，分析物质的性质和结构。
同时，我们也认识到实验过程中误差的来源，为今后进行更精确的实验奠定了基础。
大学光学实验报告
大学光学实验报告大学光学实验报告引言：光学实验是大学物理实验中的重要内容之一，通过实验可以帮助学生更好地理解光学原理和现象。
本次实验旨在通过实际操作，观察和研究光的传播、折射、反射等现象，以及利用光学仪器进行精确的测量与实验。
实验一：光的直线传播在实验室中，我们设置了一个黑暗的环境，以确保实验的准确性。
首先，我们将一束光通过一个狭缝射向墙壁上的一个白色纸片，观察到光线在直线上传播的现象。
通过调整狭缝的宽度，我们发现光线的传播方向受到狭缝宽度的影响，狭缝越窄，光线越集中，传播方向越直线。
实验二：光的折射在实验中，我们使用了一个透明的玻璃棱镜和一束光线。
我们将光线射向棱镜表面，观察到光线在棱镜内部的传播。
通过调整入射角度，我们发现光线在进入玻璃棱镜后发生了折射现象。
根据斯涅尔定律，我们可以计算出入射角和折射角之间的关系。
实验结果与理论值相符，验证了斯涅尔定律的正确性。
实验三：光的反射在本次实验中，我们使用了一个光滑的镜子和一束光线。
通过调整光线的入射角度，我们观察到光线在镜子上的反射现象。
根据反射定律，我们可以计算出入射角和反射角之间的关系。
实验结果表明，入射角和反射角相等，验证了反射定律的正确性。
实验四：光的干涉干涉是光学中的一个重要现象，通过光的干涉可以研究光的波动性质。
在实验中，我们使用了一对狭缝和一束单色光。
通过调整狭缝的宽度和间距，我们观察到了干涉条纹的形成。
根据干涉现象，我们可以计算出光的波长和狭缝间距之间的关系。
实验结果与理论值相符，验证了干涉理论的正确性。
实验五：光的衍射衍射是光学中另一个重要的现象，通过光的衍射可以研究光的波动性质。
在实验中，我们使用了一个狭缝和一束单色光。
通过调整狭缝的宽度，我们观察到了衍射现象。
根据衍射现象，我们可以计算出光的波长和狭缝宽度之间的关系。
实验结果与理论值相符，验证了衍射理论的正确性。
结论：通过本次光学实验，我们深入了解了光的传播、折射、反射、干涉和衍射等现象。
组合光学实验报告
一、实验目的1. 理解组合光学的基本原理和实验方法。
2. 掌握组合光学元件（如透镜、棱镜、光栅等）的特性和应用。
3. 通过实验验证组合光学元件的成像规律和光学特性。
4. 提高动手能力和实验技能。
二、实验原理组合光学是指利用多个光学元件（如透镜、棱镜、光栅等）组合起来实现特定光学功能的技术。
本实验主要研究以下几种组合光学元件的特性和应用：1. 透镜组合：利用透镜的组合实现成像、放大、缩小等功能。
2. 棱镜组合：利用棱镜的组合实现光的折射、反射、分光等功能。
3. 光栅组合：利用光栅的组合实现光的衍射、干涉等功能。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：- 光具座- 平行光管- 成像透镜- 棱镜- 光栅- 分光计- 滤光片- 待测样品2. 实验材料：- 白光光源- 红光光源- 绿光光源- 蓝光光源四、实验内容与方法1. 透镜组合实验：- 将平行光管产生的平行光照射到成像透镜上，观察成像情况。
- 改变成像透镜与平行光管之间的距离，观察成像大小和位置的变化。
- 利用成像透镜组合实现放大、缩小等功能。
2. 棱镜组合实验：- 将白光光源通过棱镜，观察光的色散现象。
- 将红光光源通过棱镜，观察光的折射和反射现象。
- 利用棱镜组合实现光的分光、偏振等功能。
3. 光栅组合实验：- 将白光光源通过光栅，观察光的衍射现象。
- 将红光光源通过光栅，观察光的干涉现象。
- 利用光栅组合实现光的衍射、干涉等功能。
五、实验结果与分析1. 透镜组合实验：- 通过实验观察到，当成像透镜与平行光管之间的距离增大时，成像大小减小，位置向远离透镜的方向移动。
- 通过实验验证了成像透镜的成像规律，即物距与像距的关系。
2. 棱镜组合实验：- 通过实验观察到，白光通过棱镜后会发生色散，形成七色光带。
- 通过实验验证了棱镜的色散特性，即不同颜色的光在棱镜中折射角不同。
3. 光栅组合实验：- 通过实验观察到，白光通过光栅后会发生衍射，形成明暗相间的衍射条纹。
光学系列实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解光学实验的基本原理和实验方法；2. 掌握光学仪器的基本操作和调整技巧；3. 通过实验验证光学理论，加深对光学知识的理解；4. 培养团队合作精神和实验技能。
二、实验内容及步骤1. 实验一：光的反射和折射（1）实验目的：验证光的反射和折射定律，了解光在介质中的传播规律。
（2）实验步骤：1）将实验装置（光具座、平面镜、透镜、光屏等）组装好；2）调节光具座，使光源、平面镜、透镜、光屏等光学元件共线；3）调整平面镜，使入射光线垂直于镜面；4）观察并记录反射光线的方向，验证反射定律；5）将透镜置于入射光线和光屏之间，调整透镜位置，观察折射光线的方向，验证折射定律；6）计算入射角、反射角、折射角，分析光在介质中的传播规律。
（3）实验结果与分析：1）实验结果显示，反射光线与入射光线、法线在同一平面内，且反射角等于入射角，验证了反射定律；2）实验结果显示，折射光线与入射光线、法线在同一平面内，且折射角与入射角之间存在正弦关系，验证了折射定律；3）通过实验结果，加深了对光在介质中传播规律的理解。
2. 实验二：薄膜干涉（1）实验目的：观察薄膜干涉现象，了解干涉原理和薄膜厚度与干涉条纹的关系。
（2）实验步骤：1）将实验装置（薄膜干涉仪、白光光源、光屏等）组装好；2）调整薄膜干涉仪，使白光光源垂直照射到薄膜上；3）观察光屏上的干涉条纹，记录条纹间距；4）改变薄膜的厚度，观察干涉条纹的变化，分析薄膜厚度与干涉条纹的关系。
（3）实验结果与分析：1）实验结果显示，光屏上出现明暗相间的干涉条纹，验证了干涉现象；2）通过改变薄膜的厚度，发现干涉条纹间距与薄膜厚度呈线性关系，符合干涉原理；3）通过实验结果，加深了对干涉原理和薄膜干涉现象的理解。
3. 实验三：衍射和光的衍射极限（1）实验目的：观察光的衍射现象，了解衍射原理和衍射极限。
（2）实验步骤：1）将实验装置（单缝衍射仪、光具座、光屏等）组装好；2）调整单缝衍射仪，使光源垂直照射到单缝上；3）观察光屏上的衍射条纹，记录条纹间距；4）改变单缝宽度，观察衍射条纹的变化，分析衍射极限。
组装显微镜和望远镜实验报告
组装显微镜和望远镜实验报告一、引言显微镜和望远镜是科学实验中常用的两种光学仪器，它们分别用于观察微小物体和远处物体。
在本次实验中，我们将学习如何组装显微镜和望远镜，并通过实际操作来了解它们的工作原理和使用方法。
二、实验材料和方法1. 显微镜的组装：将显微镜的底座放在台面上，确保其稳固。
接着，将支架插入底座上的插槽中，并用螺丝固定。
然后，将镜筒插入支架上的孔中，并用螺丝固定。
最后，将目镜和物镜安装在镜筒的两端，并调整焦距，使其清晰可见。
2. 望远镜的组装：将望远镜的三脚架打开，并将其稳固地放在地面上。
然后，将镜筒插入三脚架上的孔中，并用螺丝固定。
接着，将目镜和物镜安装在镜筒的两端，并调整焦距，使其清晰可见。
三、实验结果与分析通过组装显微镜和望远镜的过程，我们成功地搭建了两种光学仪器。
在使用显微镜观察微小物体时，我们可以通过调节物镜和目镜的焦距，使物体清晰可见。
而在使用望远镜观察远处物体时，我们可以通过调节物镜和目镜的焦距，使图像放大并且清晰可见。
四、实验心得通过本次实验，我们不仅了解了显微镜和望远镜的组装方法，还学习了它们的工作原理和使用技巧。
显微镜可以帮助我们观察微小的细胞结构和微生物，对于生物学和医学研究非常重要。
而望远镜可以帮助我们观察遥远的天体和星系，对于天文学和宇宙探索具有重要意义。
在实验过程中，我们还发现了一些问题。
例如，在组装显微镜时，如果物镜和目镜的焦距调节不当，可能会导致观察图像模糊或失真。
而在组装望远镜时，如果镜筒没有稳固地插入三脚架孔中，可能会导致观察图像晃动或不清晰。
为了解决这些问题，我们需要仔细阅读使用说明书，并按照正确的步骤进行操作。
同时，我们还需要不断练习和调整，以提高观察图像的质量和清晰度。
通过本次实验，我们对显微镜和望远镜有了更深入的了解，并掌握了它们的组装和使用方法。
这将为我们今后的科学研究和探索提供有力的工具和支持。
我们将继续努力学习和探索，为科学事业的发展做出自己的贡献。
光学多通道实验报告
光学多通道实验报告光学多通道实验报告引言：光学多通道实验是一项重要的实验，它通过使用多个通道同时测量光的不同性质，可以更全面地了解光的特性。
本实验通过设计并搭建光学多通道系统，探究光的干涉、衍射、偏振等现象，进一步加深对光学原理的理解。
实验一：干涉现象干涉是光学中重要的现象之一。
在本实验中，我们使用了一束激光光源，将光分为两束，经过不同路径后再次合成。
通过调整其中一束光的光程差，观察到明暗相间的干涉条纹。
实验二：衍射现象衍射是光通过物体边缘或孔径时出现的现象。
在本实验中，我们使用了一块有细密光栅的玻璃片，通过照射光源，观察到光经过光栅后的衍射现象。
我们发现，光栅上出现了一系列明暗相间的衍射条纹，这是由于光栅的周期性结构导致光的干涉衍射效应。
实验三：偏振现象偏振是光波中电场矢量方向的特殊性质。
在本实验中，我们使用了一块偏振片和一块旋转偏振片，通过调节旋转偏振片的角度，观察到光的偏振现象。
我们发现，当两块偏振片的偏振方向相互垂直时，光强度最小，当两块偏振片的偏振方向相同时，光强度最大。
这说明光的偏振状态可以通过偏振片的角度来调节。
实验四：多通道系统的应用在本实验中，我们设计了一个光学多通道系统，将干涉、衍射和偏振现象结合起来。
通过使用多个通道同时测量光的不同性质，我们可以更全面地了解光的特性。
例如，在干涉实验中，我们可以通过调节光程差和观察干涉条纹的变化来研究光的相干性质。
在衍射实验中，我们可以通过改变光栅的参数来探究衍射现象的规律。
在偏振实验中，我们可以通过调节偏振片的角度来研究光的偏振性质。
结论：光学多通道实验是一项重要的实验，通过使用多个通道同时测量光的不同性质，可以更全面地了解光的特性。
在本实验中，我们通过干涉、衍射和偏振实验，探究了光的干涉、衍射和偏振现象。
我们发现，光的干涉现象可以通过调节光程差来观察和研究，衍射现象可以通过光栅来实现，而光的偏振现象可以通过偏振片的角度来调节。
通过设计并搭建光学多通道系统，我们可以更深入地研究光的特性，并为光学应用领域的进一步发展提供基础。
组合镜实验报告
组合镜实验报告组合镜实验报告引言组合镜是由凸透镜和凹透镜组合而成的光学仪器，它在生活中有着广泛的应用。
本实验旨在通过组合镜实验，探究光线在不同类型组合镜中的传播规律，进一步了解光学原理。
实验材料与方法实验所需材料有凸透镜、凹透镜、光源、白纸、直尺、铅笔等。
实验步骤如下：1. 将凸透镜和凹透镜依次放置在平滑的桌面上，确保两者之间的距离适当。
2. 将光源放在透镜的一侧，使其光线通过透镜射向对面的白纸上。
3. 在白纸上标记出光线的入射点和透镜的位置。
4. 移动白纸，观察光线在透镜上的折射情况，并记录下来。
5. 改变透镜的位置和方向，重复步骤4，观察并记录光线的变化。
实验结果与讨论在实验中，我们观察到了凸透镜和凹透镜对光线的不同作用。
凸透镜当光线垂直射向凸透镜时，我们观察到光线会向透镜的中心聚焦，形成一个实像。
实像的大小与物体的距离和透镜的焦距有关。
当物体距离凸透镜的距离大于焦距时，实像会放大；当物体距离凸透镜的距离小于焦距时，实像会缩小。
此外，当光线斜射入凸透镜时，实像会偏离光轴，但仍然会在透镜的另一侧形成。
凹透镜与凸透镜相反，凹透镜会使光线发散。
当光线垂直射向凹透镜时，我们观察到光线会被透镜分散，形成一个虚像。
虚像的大小与物体的距离和透镜的焦距有关。
当物体距离凹透镜的距离大于焦距时，虚像会缩小；当物体距离凹透镜的距离小于焦距时，虚像会放大。
与凸透镜类似，当光线斜射入凹透镜时，虚像会偏离光轴，但仍然会在透镜的另一侧形成。
应用与意义组合镜在现实生活中有着广泛的应用。
例如，在相机的镜头中，通过凸透镜将光线聚焦在感光芯片上，从而形成清晰的图像。
此外，在眼镜、显微镜等光学仪器中，组合镜也发挥着重要的作用。
通过本次实验，我们深入了解了组合镜的原理和特性。
我们发现凸透镜能够聚焦光线，形成实像，而凹透镜则能够使光线发散，形成虚像。
这些现象都是光线在透镜中折射的结果。
了解光学原理对于我们理解和应用光学仪器都具有重要意义。
分组实验报告光学
一、实验目的1. 理解光学基本原理，掌握光学实验方法。
2. 通过实验验证光学理论，加深对光学知识的理解。
3. 培养团队合作精神，提高实验操作技能。
二、实验内容本次实验分为三个部分：光的干涉、光的衍射和透镜成像。
三、实验原理1. 光的干涉：当两束相干光波相遇时，它们会发生干涉现象。
干涉现象包括相长干涉和相消干涉。
相长干涉产生明条纹，相消干涉产生暗条纹。
2. 光的衍射：当光波遇到障碍物或通过狭缝时，会发生衍射现象。
衍射现象使光波在障碍物后形成干涉图样。
3. 透镜成像：根据透镜成像公式，物体通过透镜成像的位置和大小与透镜的焦距和物距有关。
四、实验仪器1. 光学平台2. 平行光源3. 白光光源4. 分光仪5. 单缝衍射屏6. 透镜7. 测量仪器（如尺子、游标卡尺等）五、实验步骤1. 光的干涉实验（1）将平行光源调整至与分光仪的入射光路垂直。
（2）调整分光仪，使两束光路平行。
（3）观察干涉条纹，测量条纹间距，计算光波的波长。
2. 光的衍射实验（1）将单缝衍射屏放置在分光仪的入射光路上。
（2）调整衍射屏与分光仪的距离，观察衍射条纹。
（3）测量衍射条纹间距，计算光波的波长。
3. 透镜成像实验（1）将透镜放置在光学平台上。
（2）调整物体与透镜的距离，观察透镜成像。
（3）测量像的位置和大小，计算透镜的焦距。
六、实验结果与分析1. 光的干涉实验（1）测量条纹间距，计算光波的波长。
（2）分析干涉条纹间距与光波波长的关系。
2. 光的衍射实验（1）测量衍射条纹间距，计算光波的波长。
（2）分析衍射条纹间距与光波波长的关系。
3. 透镜成像实验（1）测量像的位置和大小，计算透镜的焦距。
（2）分析像的位置和大小与透镜焦距和物距的关系。
七、实验结论1. 通过光的干涉实验，验证了干涉现象，并计算了光波的波长。
2. 通过光的衍射实验，验证了衍射现象，并计算了光波的波长。
3. 通过透镜成像实验，验证了透镜成像原理，并计算了透镜的焦距。
八、实验讨论1. 实验过程中，可能会出现一些误差，如测量误差、仪器误差等。
光学组合实验研究（ＰＤＦ）
光学组合实验研究透镜是构成各种光学仪器的基本元件，利用透镜及其组合，人类可以观察到宇宙星体以及微观世界。
透镜的种类很多，描述透镜的参数也有许多，其中最重要的参数是透镜的焦距。
测定透镜的焦距应根据透镜种类和精度要求选择合适的方法，本实验学习几种测定焦距的方法，同时认识光学实验中的球差和色差现象，了解开普勒望远镜和显微镜的基本结构。
学习导航1实验仪器光具座、光源、薄凸透镜、薄凹透镜、物屏、白屏（像屏）、平面反射镜、像差屏、滤色片实验原理当透镜的厚度远小于焦距时，即为薄透镜。
在近轴光线（靠近光轴且与光轴夹角很小的光线）条件下，且物方和像方折射率相等时，薄透镜成像公式（亦称高斯公式）为fp p 111=′+ （1）式中p 表示物距；p ′表示像距；f 为透镜的焦距。
1. 凸透镜成像规律(1) 物体位于凸透镜两倍焦距之外时)2(f p >，成缩小的倒立实像于透镜异侧焦距和两倍焦距之间)2。
例如照相机的成像。
(f p f <′<(2) 物体位于凸透镜焦距和两倍焦距之间时)2，成放大的倒立实像于透镜异侧两倍焦距之外)2(f p >′。
例如投影仪的成像。
(f p f <<(3) 物体位于凸透镜焦点以内时)(f p <，成放大的正立虚像于透镜同侧焦距以外，该虚像虽不能用像屏接收，却可以用眼睛透过透镜看到。
例如放大镜的成像。
图1 自准直法测凸透镜焦距(4) 物体位于凸透镜两倍焦距时)2(f p =，成等大倒立实像于透镜异侧两倍焦距处。
(5) 物体位于凸透镜焦点位置时)(f p =，成像于透镜异侧无穷远处。
物体位于无穷远处时（p>>f ），成像于透镜异侧焦点处。
2. 凸透镜焦距的测量（1） 自准直法（平面镜法）如图1所示，平面反射镜M 和物屏S 分别位于凸透镜L 的两侧，均与通过透镜光心的光轴垂直。
如果物屏正好位于凸透镜L 的焦平面上，物屏上P 处发出的光经透镜L 折射后成为平行光（成像于无穷远），再经反射镜M 将这一束光反射回去，经原透镜L 后成像于物屏S 上，生成一个等大的倒 立实像P ′。
组合光学实验报告
篇一：组合光学组合光学光是一种自然现象.有关光的研究学科称为光学.习惯上光学分为几何光学与物理光学.物理光学中又分波动光学和量子光学.在波动光学中以光的波动性为基础研究光传播的干涉,衍射,偏振等现象.本实验就是利用综合光学实验仪组合元器件,完成波动光学中光的干涉和衍射几个代表性实验.实验目的1.观察单缝夫琅和费衍射现象。
2.掌握单缝衍射相对光强的测量方法，并求出单缝宽度。
3.观察等厚干涉现象。
4.学习测平凸透镜的曲率半径。
实验仪器he-ne激光器,单缝,光轨,光具座、光电探测器、数字式检流计。
牛顿环装置，钠光灯，改进型读数显微镜。
实验原理一、夫琅和费衍射光波的波振面受到阻碍时，光绕过障碍物偏离直线而进入几何阴影区，并在屏幕上出现光强不均匀分布的现象叫做光的衍射。
衍射是波动光学的重要特征之一，研究光的衍射不仅有助于进一步加深对光的波动性的理解，同时还有助于进一步学习近代光学实验技术，如光谱分析、晶体结构分析、全息照相、光信息处理等。
衍射使光强在空间重新分布，利用硅光电池等光电器件测量光强的相对分布是一种常用的光强分布测量方法。
衍射通常分为两类：一类是满足衍射屏离光源或接收屏的距离为有限远的衍射，称为菲涅耳衍射；另一类是满足衍射屏与光源和接收屏的距离都是无限远的衍射，也就是照射到衍射屏上的入射光和离开衍射屏的衍射光都是平行光的衍射，称为夫琅和费衍射。
菲涅耳衍射解决具体问题时，计算较为复杂。
而夫琅和费衍射的特点是，只用简单的计算就可以得出准确的结果。
在实验中，夫琅和费衍射用两个会聚透镜就可以实现。
本实验用激光器作光源，由于激光器发散角小，可以认为是近似平行光照射在单缝上；其次，单缝宽度约为0.1mm，单缝距接收屏如果大于1米，缝宽相对于缝到接收屏的距离足够小，大致满足衍射光是平行光的要求，也基本满足了夫琅和费衍射的条件。
物理学家菲涅耳假设：波在传播的过程中，从同一波阵面上的各点发出的次波是相干波，经传播而在空间某点相遇时，产生相干叠加，这就是著名的惠更斯—菲涅耳原理。
光学自组实验报告
一、实验目的1. 了解光学系统的基本组成及各部分的作用。
2. 掌握光学元件的安装和调整方法。
3. 通过实验，验证光学原理，提高实验操作能力。
二、实验原理光学系统是由光学元件组成的，其主要功能是将光线进行会聚、发散、反射、折射等，以实现成像、测量、照明等功能。
本实验主要涉及以下光学原理：1. 光的直线传播原理：光在同一均匀介质中沿直线传播。
2. 几何光学成像原理：根据光学元件的形状和位置，利用几何光学原理分析光线传播路径，从而实现成像。
3. 透镜成像原理：利用透镜对光线的折射作用，实现成像。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：光学元件（透镜、平面镜、棱镜等）、光学平台、支架、读数显微镜、光具座、白光光源等。
2. 实验材料：待测光学元件、实验指导书、记录纸等。
四、实验内容及步骤1. 实验一：透镜成像实验（1）搭建实验平台，将透镜固定在支架上。
（2）将白光光源放置在透镜前方，调整光源位置，使光线垂直于透镜主轴。
（3）在透镜后方放置屏幕，调整屏幕位置，观察成像情况。
（4）根据成像原理，分析成像特点，如放大、缩小、倒立、正立等。
（5）记录实验数据，如物距、像距、像高等。
2. 实验二：平面镜成像实验（1）搭建实验平台，将平面镜固定在支架上。
（2）将白光光源放置在平面镜前方，调整光源位置，使光线垂直于镜面。
（3）在平面镜后方放置屏幕，调整屏幕位置，观察成像情况。
（4）根据成像原理，分析成像特点，如等大、正立、虚像等。
（5）记录实验数据，如物距、像距、像高等。
3. 实验三：棱镜成像实验（1）搭建实验平台，将棱镜固定在支架上。
（2）将白光光源放置在棱镜前方，调整光源位置，使光线垂直于棱镜主轴。
（3）在棱镜后方放置屏幕，调整屏幕位置，观察成像情况。
（4）根据成像原理，分析成像特点，如折射、色散等。
（5）记录实验数据，如物距、像距、像高等。
五、实验结果与分析1. 实验一：通过调整物距和像距，观察到不同成像特点，如放大、缩小、倒立、正立等，验证了透镜成像原理。
光学套件实验报告教案
一、实验目的1. 了解光学套件的基本原理和组成部分；2. 掌握光学实验的基本操作方法；3. 通过实验，加深对光学知识的理解和应用能力；4. 培养学生的实验操作技能和团队合作精神。
二、实验器材1. 光学套件：包括透镜、光栅、滤光片、反射镜、折射镜、光纤等；2. 光具座、光源、测量工具、实验记录本等。
三、实验内容1. 透镜成像实验；2. 光栅衍射实验；3. 光纤通信实验；4. 光学元件组合实验。
四、实验步骤1. 透镜成像实验（1）将实验器材摆放在光具座上，调整光源方向，使光线垂直照射到实验台上；（2）将透镜放置在实验台上，调整透镜位置，观察透镜成像情况；（3）记录不同物距下的成像情况，分析透镜成像规律。
2. 光栅衍射实验（1）将实验器材摆放在光具座上，调整光源方向，使光线垂直照射到实验台上；（2）将光栅放置在实验台上，调整光栅角度，观察光栅衍射情况；（3）记录不同光栅角度下的衍射条纹，分析光栅衍射规律。
3. 光纤通信实验（1）将实验器材摆放在光具座上，调整光源方向，使光线垂直照射到实验台上；（2）将光纤连接到实验器材上，调整光纤角度，观察光纤通信情况；（3）记录不同光纤角度下的通信效果，分析光纤通信原理。
4. 光学元件组合实验（1）将实验器材摆放在光具座上，根据实验要求组合光学元件；（2）调整光学元件位置，观察组合后的光学系统效果；（3）记录不同组合方式下的光学系统性能，分析光学元件组合原理。
五、实验报告1. 实验报告格式：（1）实验名称、实验日期、实验班级、实验人数；（2）实验目的、实验原理；（3）实验器材、实验步骤；（4）实验数据、实验结果分析；（5）实验心得体会。
2. 实验报告内容：（1）实验目的和原理：简要介绍实验目的、实验原理及实验过程中涉及的光学知识；（2）实验器材和步骤：详细描述实验过程中所使用的器材和操作步骤；（3）实验数据：记录实验过程中观察到的数据，如物距、像距、衍射条纹等；（4）实验结果分析：分析实验数据，得出实验结论，验证实验原理；（5）实验心得体会：总结实验过程中的收获和体会，提出改进建议。
[光学分析实验平台实验报告]光学演示实验实验的报告docx
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[光学分析实验平台实验报告] 光学演示实验实验的报告.docx光学演示实验实验报告引言本实验旨在通过光学演示实验平台，深入理解光学现象及其原理，提高实验操作技巧和处理实验数据的能力。
实验内容包括光的干涉、衍射、偏振等基本现象，通过这些实验，我们对光的波动性质有了更深入的认识。
实验原理1.光的干涉：当两束或多束相干光波在空间某一点叠加时，它们的振幅相加，而光强则取决于振幅的平方和相位差。
通过双缝干涉实验，我们可以观察到明暗交替的干涉条纹。
2.光的衍射：光波在传播过程中遇到障碍物时，会绕过障碍物产生衍射现象。
通过单缝衍射实验，我们可以观察到明暗相间的衍射条纹。
3.光的偏振：光波在传播过程中，其电矢量在某一方向上的投影呈周期性变化，这种现象称为光的偏振。
通过偏振片和1/4波片，我们可以观察到光的偏振现象。
实验步骤与数据记录1.双缝干涉实验：我们使用了激光器作为光源，调整双缝间距和光源与屏幕的距离，观察干涉条纹的形状和分布。
实验数据如下：2.单缝衍射实验：我们将单缝置于激光器与屏幕之间，调整单缝宽度和光源与屏幕的距离，观察衍射条纹的形状和分布。
实验数据如下：象。
实验数据如下：当偏振片旋转时，透过偏振片的亮度会发生变化，这是因为偏振片的透振方向与自然光的光矢量方向不同导致的。
当旋转至某一角度时，透射光强度达到最小，这表明自然光经过偏振片后被分解为振幅相等、相位差90°的两束偏振光。
在此角度上，两束偏振光的合成结果使得透射光强最小。
而当旋转至某一角度时，透射光强度最大，这表明自然光经过偏振片后被分解的两束偏振光的合成结果使得透射光强最大。
这些数据反映了光的偏振原理及其在实际中的应用。
结论与讨论通过本次实验，我们对光的干涉、衍射和偏振现象有了更深入的理解。
双缝干涉和单缝衍射实验帮助我们认识到光的波动性质和波动光学的基本原理。
而光的偏振实验则帮助我们理解了光在传播过程中电矢量的变化规律及其在实际应用中的重要性。
闪光融合实验报告
闪光融合实验报告摘要：本实验旨在研究并分析闪光融合现象的产生原理和影响因素，并探讨其在实际应用中的潜在价值。
通过改变不同实验条件下的光源、材料和环境等因素，我们对闪光融合现象进行了详细观察和记录，并对实验结果进行了分析和总结。
实验结果表明，闪光融合具有明显的光学特性和应用潜力，为光电器件和光学技术领域带来了新的机遇和挑战。
引言：闪光融合是一种斑块间视觉融合的现象，常见于光学仪器和设备中，并且已经在一些新兴技术领域得到广泛应用。
其产生原理主要与光源的光度、光谱特性、材料的反射和折射性质、环境光等因素有关。
通过对这些因素进行控制和调节，可以实现不同程度的闪光融合效果。
因此，研究闪光融合现象对于光学技术和应用的发展具有重要意义。
材料与方法：在本实验中，我们选择了一种常见的闪光融合材料，并利用光学仪器观察和记录了不同实验条件下的闪光融合现象。
实验过程中，我们采用了以下步骤和方法：1. 准备工作：清洁实验仪器并保证环境光的稳定性。
2. 选择合适的光源：通过改变光源的光度和光谱特性，观察闪光融合效果的变化。
3. 材料选择：选择不同性质和特点的材料，观察和比较其闪光融合现象。
4. 实验记录：使用摄像设备和实时监测软件记录实验数据，并尽可能准确的描述和分析实验结果。
结果与讨论：通过实验观察和数据记录，我们发现闪光融合现象受多种因素的影响。
首先，光源的光度和光谱特性对闪光融合效果具有重要影响。
当光源光度较高、光谱分布较宽时，闪光融合现象较为明显。
其次，材料的反射和折射特性也对闪光融合效果产生显著影响。
不同的材料可呈现出不同的闪光融合效果，这与其光学特性有关。
最后，环境光也会对闪光融合现象产生一定的影响。
较强的环境光会削弱或干扰闪光融合效果。
基于以上研究结果，我们认为闪光融合现象具有广泛的应用潜力。
例如，在光电器件领域，可以利用闪光融合现象来提高光源亮度和颜色效果，进一步改进显示器和照明设备的性能。
此外，在光学技术领域，闪光融合也为相机镜头设计、光学仪器校准等方面提供了新的探索方向。
几何光学综合实验报告
466.7
4
100.0
650.0
232.8
522.1
5
100.0
700.0
221.1
574.5
6
100.0
750.0
215.1
630.9
凸透镜焦距相关计算如下：
= 像屏位置 − 物屏位置
= 小像，透镜位置 − 大像透镜位置
由 =
2 −2
4
得：
表 2 凹透镜焦距
1 （mm）
97.384
2. 自组望远镜
表 3 望远镜数据表
1
物屏位置
（mm）
准直透镜位置
（mm）
物镜位置
（mm）
目镜位置
（mm）
100.0
200.0
811.9
1000.0
3. 自组望远镜并测量凹透镜焦距
表 4 自组望远镜并测量凹透镜焦距数据记录表
缩小实像位置 a（mm）
L2 位置 b（mm）
1
678.9
629.2
2
648.7
主光轴。其它通过透镜光心的直线皆为透镜的附光轴。
2.薄透镜成像公式:
在近轴光束的条件下，薄透镜成像公式为：
1
1
1
= +
…(1)
其中：
u：物距 v：像距 f：焦距
实物、实像时,u,v 为正;虚物、虚像时 u,v 为负。凸透镜 f 为正；凹透镜 f 为负。
3.位移法测凸透镜焦距：
当物体 AB 与像屏 M 的间距 > 4 时,透镜在 D 区间移动,可在屏上两次成像，一次成清晰放大的实像1 1,
同一高度,且连线(光轴)平行于导轨。
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篇一：组合光学组合光学光是一种自然现象.有关光的研究学科称为光学.习惯上光学分为几何光学与物理光学.物理光学中又分波动光学和量子光学.在波动光学中以光的波动性为基础研究光传播的干涉,衍射,偏振等现象.本实验就是利用综合光学实验仪组合元器件,完成波动光学中光的干涉和衍射几个代表性实验.实验目的1. 观察单缝夫琅和费衍射现象。
2. 掌握单缝衍射相对光强的测量方法，并求出单缝宽度。
3. 观察等厚干涉现象。
4. 学习测平凸透镜的曲率半径。
实验仪器he-ne激光器,单缝,光轨,光具座、光电探测器、数字式检流计。
牛顿环装置，钠光灯，改进型读数显微镜。
实验原理一、夫琅和费衍射光波的波振面受到阻碍时，光绕过障碍物偏离直线而进入几何阴影区，并在屏幕上出现光强不均匀分布的现象叫做光的衍射。
衍射是波动光学的重要特征之一，研究光的衍射不仅有助于进一步加深对光的波动性的理解，同时还有助于进一步学习近代光学实验技术，如光谱分析、晶体结构分析、全息照相、光信息处理等。
衍射使光强在空间重新分布，利用硅光电池等光电器件测量光强的相对分布是一种常用的光强分布测量方法。
衍射通常分为两类：一类是满足衍射屏离光源或接收屏的距离为有限远的衍射，称为菲涅耳衍射；另一类是满足衍射屏与光源和接收屏的距离都是无限远的衍射，也就是照射到衍射屏上的入射光和离开衍射屏的衍射光都是平行光的衍射，称为夫琅和费衍射。
菲涅耳衍射解决具体问题时，计算较为复杂。
而夫琅和费衍射的特点是，只用简单的计算就可以得出准确的结果。
在实验中，夫琅和费衍射用两个会聚透镜就可以实现。
本实验用激光器作光源，由于激光器发散角小，可以认为是近似平行光照射在单缝上；其次，单缝宽度约为0.1mm，单缝距接收屏如果大于1米，缝宽相对于缝到接收屏的距离足够小，大致满足衍射光是平行光的要求，也基本满足了夫琅和费衍射的条件。
物理学家菲涅耳假设：波在传播的过程中，从同一波阵面上的各点发出的次波是相干波，经传播而在空间某点相遇时，产生相干叠加，这就是著名的惠更斯-菲涅耳原理。
如图1所示，单缝ab所在处的波阵面上各点发出的子波，在空间某点p所引起光振动振幅的大小与面元面积成正比，与面元到空间某点的距离成反比，并且随单缝平面法线与衍射光的夹角（衍射角ф）增大而减小，计算单缝所在处波阵面上各点发出的子波在p点引起光振动的总和，就可以得到p点的光强度。
可见，空间某点的光强，本质上是光波在该点振动的总强度。
根据惠更斯-菲涅耳原理可以推出，当入射光波长为λ，单缝宽度为a时，单缝夫sin2u?asin?琅和费衍射的光强分布为：i?i0 (式子推导可参考物理教科书)（ 1）u??u2 式中io为中央明纹中心处的光强度，u为单缝边缘光线与中心光线的相位差。
根据上面的光强公式，可得单缝衍射的特征如下：sin2u?1 ，i=io ，对应最大光强，称为中央主极(1) 中央明纹，在ф=0处，u=0 ，2u 大，中央明纹宽度由k=?1的两个暗条纹的衍射角所确定，即中央亮条纹的角宽度为???2?。
a(2) 暗纹，当u=±kπ，k=1，2，3......即：?asin?/???k? 或asin???k?时有：ｉ＝０。
且任何两相邻暗条纹间的衍射角的差值?????a，即暗条纹是以p0点为中心等间隔左右对称分布的。
由上式可以看出，当光波长的波长一定时，缝宽a愈小，衍射角ф愈大，在屏上相邻条纹的间隔也愈大，衍射效果愈显著。
反之，a愈大，各级条纹衍射角ф愈小，条纹向中央明纹靠拢。
a无限大，衍射现象消失。
(3)次级明纹，在两相邻暗纹间存在次级明纹，它们的宽度是中央亮条纹宽度的一半。
这些亮条纹的光强最大值称为次极大。
由可得其角位置依次是：???1.432()?0，d???a，???2.46?a，???3.47?a，......把上述的值代入光强公式（1）中，可求得各级次明纹中心的强度为i?0.047i0，i?0.016i0，i?0.008i0，......从上面特征可以看出，各级明纹的光强随着级次k的增大而迅速减小，而暗纹的光强亦分布其间。
单缝衍射图样的相对光强分布如图2所示。
二、牛顿环干涉干涉也是波动光学的重要特征之一，光的干涉现象在科学研究和工程技术上有着广泛的应用， "牛顿环"是一种分振幅法等厚干涉现象，最早为牛顿所发现。
牛顿环干涉现象在光学加工中有着广泛应用。
如测量透镜的曲率半径，检验表面光洁度和平整度，而且测量精度较高。
当一个曲率半径很大的平凸透镜的凸面放在另一块光学平板玻璃上即构成了牛顿环装置（图3a）。
这时，在透镜凸面和平板玻璃之间形成了一个空气间隙层，间隙层的厚度从中心接触点到边缘逐渐增加。
若有一束单色光垂直地入面反射的两束光存在光程差，它们在平图3 牛顿环凸透镜的凸面上相遇时就会产生干涉现象，由于光程差取决于空气层的厚度，所以厚度相同处呈现同一级干涉条纹，故此种干涉称为等厚干涉，干涉条纹为以接触点为中心的一系列明暗相间的同心圆环。
如图3b所示。
如图3a，在p点处的两相干光的光程差为：δk?2dk?式中?2 （2） ?是因为光线在平面玻璃界面反射时所产生半波损失而带来的附加光程差。
2 ?? 由干涉条件知:当光程差满足 ?k?2dk??(2k?1) k=0,1,2,3?? （3） 22时，出现暗条纹，由此可见，接触点处dk＝０，对应的是零级暗条纹。
当光程差满足?k?2dk??2?k?，k?1,2,? (4)时出现明条纹，由于一般测量时均使用暗条纹，所以对亮条纹不再详述。
空气间隙层厚度dk和透镜凸面曲率半径r及干涉环暗条纹的半径rk之间有着简单的2几何关系，即：rk2?r2?(r?dk)2?2rdk?dk（5）因为r>>d k，所以dk2??2rdk，略去dk2项，式（3）代入式（5）后，得出暗条纹的半径为：rk2?kr?, k=0,1,2, (6)由式（6）可知，如果单色光源的波长?已知，测出k级暗环的半径rk，就可算出曲率半径r；反之，如果r已知，测出rk后，就可计算出入射单色光源的波长?。
但是用此测量关系式时往往误差很大，原因在于凸面和平面不可能是理想的点接触；接触压力会引起局部形变，使接触处成为一个圆面，干涉中心为一暗斑，而不是一个暗点。
或者空气间隙层中有了尘埃，附加了光程差，干涉环中心为一亮（或暗）斑，这些原因均无法确定环的几何中心。
所以比较准确的方法是测量两暗环的直径来计算。
由（6）式得第k级暗环：dk2?4kr?(7)2对于第k+m 暗环：dk?m?4(k?m)r? (8)(8)式减（7）式得：22 dk? ?m?dk?4mr（9）即可算出r或。
实验内容及数据处理一、单缝夫琅和费衍射１. 调整光路图4是实验装置图（图中没有聚焦透镜，是因为激光束的平行度较好,光束的发散角很小,故省去）。
调整仪器同轴等高；激光垂直照射在单缝平面上，接收屏与单缝之间的距离大于1m。
2. 观察单缝衍射现象改变单缝宽度，观察衍射条纹的变化，观察各级明条纹的光强变化。
3. 测量衍射条纹的相对光强(1)本实验用硅光电池作为光电探测器件测量光的强度，把光信号变成电信号，再接入测量电路以测量光电信号。
图4衍射光强测试系统(2)测量时，从一侧衍射条纹的第二个暗纹中心开始，记下此时鼓轮读数，同方向转动鼓轮，中途不要改变转动方向。
每移动0.1mm，读取一次检流计读数，一直测到另一侧的第二个暗纹中心。
4. 单缝宽度a的测量由于l>1m，因此衍射角很小，??sin??xk，有: l? （10）暗纹生成条件：asin??2k2asin??k?则：a?k?lk?（11） ??xk式中l是单缝到硅光电池之间的距离，xk为不同级次暗条纹相对中央主极大之间的距离。
a 是单缝的宽度。
要求求出单缝宽度a，并表示成标准形式。
数据记录及处理1. 自己设计表格，记录数据，激光波长=635nm。
2. 将所测得的i值做归一化处理，即将所测的数据对中央主极大取相对比值i/io（称为相对光强），在直角坐标纸上描出i/io～x曲线。
(x为测量点到中央极大值点的距离)3. 由图中找出各次极大的位置与相对光强，分别与理论值进行比较。
4. 单缝宽度的测量，从所描出的分布曲线上，确定 k=±1，±2，±3时的暗纹位置xk，将xk值与l值代入公式（11）中，计算单缝宽度a，与实际值对比，分析误差原因。
二、牛顿环牛顿环的观察与曲率半径的测量光路调节的基本步骤如下:(实验装置如下图5所示)1。
在光具座上安上改进型读数显微镜，牛顿环安装在带读数的测量架上，放上光轨，钠光灯置正前方，调节同轴等高，轻轻旋转45o平面反射玻璃片,使钠光灯发出的黄色光，篇二：基础光学实验实验报告基础光学实验姓名：许学号：2120903018 应物21班达一．实验仪器基础光学轨道系统，基础光学组合狭缝及偏振片，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．实验目的1.通过该实验让学生了解并会运用实验器材，同时学会用计算机分析和处理实验数据。
2.通过该实验让学生了解基本的光学现象，并掌握其物理机制。
三．实验原理单缝衍射：当光通过单缝发生衍射，光强极小（暗点）的衍射图案由下式给出asinθ=mλ(m=1,2,3......），其中a是狭缝宽度，θ为衍射角度，λ是光波波长。
双缝干涉：当光通过两个狭缝发生干涉，从中央最大值（亮点）到单侧某极大值的角度由下式给出 dsinθ=mλ (m=1,2,3......),其中d是狭缝间距，θ为从中心到第m级最大的夹角，λ是光波波长，m为级数。
光的偏振：通过第一偏振器后偏振电场为e0，以一定的角度β穿过第二偏振器，则场强变化为e0cosβ,由于光强正比于场强的平方，则，第二偏振器透过的光强为i=i0cos2β. 四．实验内容及过程单缝衍射单缝衍射光强分布图如果设单缝与接收屏的距离为s,中央极强到光强极小点的距离为c,且sinθ≈tanθ=c/s,那么可以推得a=smλ/c.又在此次实验中，s=750mm,λ=6.5e(-4)mm,那么推得a=0.4875m/c,又由图可知：当m=1时，c=(88-82)/2=3mm,推得a=0.1625mm;当m=2时，c=(91-79)/2=6mm,推得a=0.1625mm;当m=3时，c=(94-76)/2=9mm,推得a=0.1625mm;当m=4时，c=(96-74)/2=11mm,推得a=0.1773mm; 得到a的平均值0.1662mm,误差e=3.9%。
双缝干涉双缝干涉光强分布图双缝间距如果设双缝与接收屏的距离为s,中央极强到单侧极强点的距离为c,且sinθ≈tanθ=c/s,那么可以推得d=smλ/c.又在此次实验中，s=650mm,λ=6.5e(-4)mm,那么推得d=0.4225m/c，由图可知：当m=1时，c=(75-72)/2=1.5mm,推得d=0.2817mm;当m=2时，c=(76-70)/2=3mm,推得d=0.2817mm;当m=3时，c=(78-68)/2=5mm,推得d=0.2535mm;当m=4时，c=(80-66)/2=7mm,推得d=0.2414mm;当m=5时，c=(81-65)/2=8mm,推得d=0.2641mm;由此推得双缝间距d的平均值0.2645mm,误差e=5.8%。