工程光学实验习题

工程光学实验习题
光学实验习题
1．如会聚透镜的焦距大于光具座的长度，试设计一个实验，在光具座上能测定它的焦距。

2．点光源 P 经会聚透镜 L 1 成实像于 P' 点（图 1-8 ），在会聚透镜
L1 与 P' 之间共轴放置一发散透镜 L2 ；垂直于光轴放一平面反射镜 M ，移动发散透镜至一合适位置，使 P 通过整个系统后形成的像仍重合在 P 处。

如何利用此现象测出发散透镜焦距？
3．为什么说当准直管绕轴转过 180 时，十字线物像不重合是由于十字线中心偏
离光轴的缘故？试说明之。

4．准直管测焦距的方法有哪些优点？还存在哪些系统误差？
5． 1 、第一主面靠近第一个透镜，第二主面靠近第二个透镜，在什么条件下才是对的？（光具组由二薄凸透镜组成）。

6．由一凸透镜和一凹透镜组成的光具组，如何测量其基点？（距离 d 可自己设定）。

7．设计一种不测最小偏向角而能测棱镜玻璃折射率的方案（使用分光计去测）。

8．怎样应用掠入射法测定玻璃棱镜的折射率？简要说明实验方法，并推导出折射率的计算公式。

9．用阿贝折射计测量固体折射率时，为什么要滴入高折射率的接触液？为什么它对测量结果没有影响？试论证之。

10．显微镜与望远镜有哪些相同之处与不同之处？
11．显微镜测量微小长度时，用测微目镜测定石英标准尺 m 个分格的数值为△ X ,为什么它和石英标准尺相应分格的实际值△ X 之比不等于物镜的放大率？
12．评价天文望远镜时，一般不讲它是多少倍的，而是说物镜口径多大，你能说明为什么吗？ 13．推导式（ 6-1 ）（ P90 ）
14．为何摄谱仪的底板面必须与照相系统的光轴倾斜，才能使所有谱线同时清晰？15．怎样测定摄谱仪的线色散？ 16．怎样拍摄叶绿素的吸收光谱？
17．讨论单色仪的人射缝和出射缝的宽度对出射光单色性的影响，并证明出射光谱宽度
其中 a 、 a' 分别为入射缝和出射缝的宽度，为棱镜的线色散。

18．如发现单色仪定标曲线上相对于已知波长曲线平移△ L 后继续使用，为什么？
的鼓轮刻度 L 偏离了△ L ，能否将原定标
19．证明瓦兹斯散色散装置 (P107 图 7-5) 的光束恒偏向的特性，即
20．如何测定单色仪的线色散
21．双棱镜和光源之间为什么要放一狭缝？为什么缝要很窄才可以得到清晰的干涉
条纹？
22．试证明公式
23．如果被测透镜是平凹透镜，能否应用本实验方法测定其凹面的曲率半径？试说
明理由并推导相应的计算公式。

24．如何改变图 9-5 （ P117 ）的实验光路，以观察透射光所产生的干涉条纹？
25．本实验有哪些系统误差？怎样减小？若牛顿环仪平面玻璃系曲率半径为 R2 的
凸球面（假设 R2 等于待测环面曲率半径 R1 的 10 倍），试分析说明对计算公式的修正。

26．设计一个实验方案，用扩束后的激光照射在平凸透镜上，由透镜两表面的反射
形成的非定域干涉环纹，测定凸球面的曲率半径。

27．比较棱镜和光栅分光的主要区别。

28．分析光栅面和入射平行光不严格垂直时对实验有何影响？ 29．如果光波波
长都是未知的，能否用光栅测其波长？
30．设计一种不用分光计，只用米尺和光栅去测 d 和的方案。

31．强度为 I 的自然光通过偏振片后，其强度律是否适用，为什么？
32．怎样才能产生左旋（右旋）椭圆偏振光？
为什么？应用偏振片时，马吕斯定
33．试从物体的辐射强度与温度的关系，解释实验中所得的发光强度与电功率的关
系曲线。

34．测量光通量时，为什么要校正光电池的光谱灵敏度与人眼的视见函数相
一致？不校正，对测量有何影响？
35．如果待测灯与标准灯的色温不相同，测量时为什么要进行色温校正？
36．设计一个实验方法，用于测定日光灯的强度分布曲线（配光曲线）。

37．做本
实验时，如改变光电管上的照度，对 I-U 曲线有何影响？
38．光电管的阴极上均涂有脱出功小的光敏材料，而阳极则选用脱出功大的金属来
制造，为什么？
39．分析扩束激光和钠光产生的圆形干涉条纹的差别
40．调节钠光的干涉条纹时，如已确使指针的双影重合，但条纹并未出现，试分析
可能产生的原因。

41．如何判断和检验干涉条纹属于严格的等倾条纹？ 42．怎样用实验方法检验
干涉条纹的定位区域？
43．当人眼自上而下移动时，若发现有条纹从视场中心不断“涌出”，试分析标准
具中空气膜层厚度的分布情况，怎样调节才能使条纹稳定不变？
44．如果移测显微镜视场里的干涉环纹不能同时清晰，这是什么原因造成的？45．怎样应用 F-P 标准具，才可以测定 He-Ne 激光的波长？ 46．怎样才能应用 F-
P 标准具测定在下列不同情形时双线的波长差？（ 1 ）不发生干涉级的重叠（ 2 ）有
干涉级的交叠现象分别说明实验原理和方法：
47 ．实验测得的曲线有什么关系？在下述哪些条件下所测得的
曲线能正确代表 D-H 曲线，为什么？
（ 1 ）照射扇板上的光强为（ a ）周期性变化，（ b ）恒定不变。

（ 2 ）在曝
光时间内，扇板转数的数量级为（ a ） 10/s,(b)10/s 。

48 ．若扇板的旋转周期小于或近于拍摄扇板像的曝光时间，能否制作出正确的特性
曲线，为什么？
2
49 ．能否设计一实验方案用来测定 H 的实际数值？
50 ．使用图 17-3 （ P187 ）装置测定 iB 有什么特点？不采用该装置能不能进行
iB 的测量？怎样进行？
51 ．当分光计平台旋转时，在测微目镜视场里看到镀膜样品表面像的位置仍有变动，为什么？ 52 ．本实验测量方法对于镀膜介质的折射率和膜层的厚度有无限制？为什么？53 ．试估计由于偏振片的透光截面与样品入射面偏离给测量带来的影响。

54 ．如测得光电探测器的话对不对，为什么？
图线为一直线，则光电流即与入射光强成正比，这句
55 ．光电探测器的线性响应在实验应用中有何重要性？
56 ．应用尼科耳棱镜组改变入射光电池的光强时，尼科耳棱镜端面的反射光损失对
实验测量有何影响？试分析说明。