光学基础学习报告
光学基础技术实验报告
一、实验目的1. 了解光学基本原理，掌握光学实验的基本方法。
2. 熟悉光学仪器和器件，提高实验操作技能。
3. 分析实验数据，培养科学思维和实验能力。
二、实验原理光学实验是研究光学现象和光学器件的基本方法。
本实验主要涉及以下光学基本原理：1. 光的直线传播：光在同一均匀介质中沿直线传播。
2. 光的反射与折射：光从一种介质射入另一种介质时，会发生反射和折射现象。
3. 光的干涉与衍射：当两束或多束相干光相遇时，会发生干涉和衍射现象。
4. 光的偏振：光波的电场振动方向和磁场振动方向垂直，称为光的偏振。
三、实验仪器与材料1. 光学仪器：激光器、分束器、透镜、狭缝、光栅、偏振片等。
2. 实验材料：干板、光栅、偏振片、滤光片等。
四、实验内容与步骤1. 光的直线传播实验（1）调整激光器，使其发出一束平行光。
（2）在激光器前方放置一个狭缝，观察光束通过狭缝后的传播情况。
（3）在狭缝后放置一个屏幕，观察光束在屏幕上的分布。
2. 光的反射与折射实验（1）调整激光器，使其发出一束光束。
（2）在光束前方放置一个透明介质（如水或玻璃），观察光束在介质中的传播情况。
（3）在透明介质前后分别放置两个屏幕，观察光束在介质中的反射和折射现象。
3. 光的干涉实验（1）调整激光器，使其发出一束光束。
（2）在光束前方放置一个分束器，将光束分成两束。
（3）调整两束光束的夹角，观察光束在屏幕上的干涉条纹。
4. 光的衍射实验（1）调整激光器，使其发出一束光束。
（2）在光束前方放置一个狭缝，观察光束通过狭缝后的衍射现象。
（3）调整狭缝宽度，观察衍射条纹的变化。
5. 光的偏振实验（1）调整激光器，使其发出一束光束。
（2）在光束前方放置一个偏振片，观察光束通过偏振片后的偏振现象。
（3）调整偏振片的角度，观察光束的透射和反射情况。
五、实验结果与分析1. 光的直线传播实验：观察到光束在狭缝后沿直线传播，并在屏幕上形成光斑。
2. 光的反射与折射实验：观察到光束在透明介质中发生反射和折射，光束在介质中的传播速度减慢。
工程光学基础实验报告
一、实验目的1. 理解和掌握光学基本原理和实验方法；2. 学习使用光学仪器，观察光学现象；3. 分析光学实验数据，提高实验技能。
二、实验仪器与设备1. 光具座；2. 平面镜；3. 凸透镜；4. 薄透镜；5. 光屏；6. 光具箱；7. 刻度尺；8. 毫米尺；9. 精密水准仪；10. 光学显微镜；11. 光电传感器；12. 数据采集器。
三、实验原理1. 几何光学：利用光学仪器观察光的传播、反射、折射等现象，研究光与物质之间的相互作用。
2. 物理光学：研究光的波动性质，包括光的干涉、衍射、偏振等现象。
四、实验内容与步骤1. 观察平面镜成像现象：将平面镜放置在光具座上，调整光源和光屏，观察物体在平面镜中的成像。
2. 观察凸透镜成像现象：将凸透镜放置在光具座上，调整光源和光屏，观察物体在凸透镜中的成像。
3. 观察薄透镜成像现象：将薄透镜放置在光具座上，调整光源和光屏，观察物体在薄透镜中的成像。
4. 光的干涉现象：利用干涉仪观察光的干涉条纹，研究光的波长、相位等信息。
5. 光的衍射现象：利用衍射光栅观察光的衍射条纹，研究光的波长、衍射角等信息。
6. 光的偏振现象：利用偏振片观察光的偏振现象，研究光的偏振方向和强度。
7. 光电传感器实验：将光电传感器连接到数据采集器，观察光强度与光电传感器输出电压之间的关系。
五、实验数据与结果分析1. 观察平面镜成像现象：实验结果显示，物体在平面镜中的成像与物体本身位置关于平面镜对称。
2. 观察凸透镜成像现象：实验结果显示，物体在凸透镜中的成像为实像或虚像，成像位置与物体位置、透镜焦距有关。
3. 观察薄透镜成像现象：实验结果显示，物体在薄透镜中的成像为实像或虚像，成像位置与物体位置、透镜焦距有关。
4. 光的干涉现象：实验结果显示，干涉条纹间距与光的波长、干涉仪间距有关。
5. 光的衍射现象：实验结果显示，衍射条纹间距与光的波长、衍射光栅间距有关。
6. 光的偏振现象：实验结果显示，光的偏振方向与光的传播方向有关。
光学基础实验报告
光学基础实验报告光学基础实验报告实验1：⾃组望远镜和显微镜⼀、实验⽬的1.了解透镜成像规律，掌握望远镜系统的成像原理。
2.根据⼏何光学原理、透镜成像规律和试验参数要求，设计望远镜的光路，提出光学元件的选⽤⽅案，并通过光路调整，达到望远镜的实验要求，从⽽掌握望远镜技术。
⼆、实验原理1.望远镜的结构和成像原理望远镜由物镜L1和⽬镜L2组成。
⽬镜将⽆穷远物体发出光会聚于像⽅焦平⾯成⼀倒⽴实像，实像同时位于⽬镜的物⽅焦平⾯内侧，经过⽬镜放⼤实像。
通过调节物镜和⽬镜相对位置，使中间实像落在⽬镜⽬镜物⽅焦⾯上。
另在⽬镜物焦⽅⾯附有叉丝或标尺分化格。
物像位置要求：⾸先调节⽬镜⾄能清晰看到叉丝，后调整⽬镜筒与物镜间距离即对被观察物调焦。
望远镜成像视⾓放⼤率要求：定义视⾓放⼤率M 为眼睛通过仪器观察物像对⼈眼张⾓ω’的正切与眼睛直接观察物体时物体对眼睛的张⾓ω的正切之⽐M=ωωtan 'tan 。
要求M>1。
2.望远镜主要有两种情况：⼀种是具有正光焦度⽬镜，即⽬镜2L 是会聚透镜的系统，称为开普勒望远镜；另⼀种是具有负光焦度⽬镜，即⽬镜2L 是发散透镜的系统，称为伽利略望远镜。
对于开普勒望远镜，有M=ωωtan 'tan =-''21f f公式中的负号表⽰开普勒望远镜成倒像。
若要使M 的绝对值⼤于1，应有1f >2f 。
对于伽利略望远镜，视⾓放⼤率为正值，成正像。
此外，由于光的衍射效应，制造望远镜时，还必须满⾜：M=d D式中D 为物镜的孔径，d 为⽬镜的孔径，否则视⾓虽放⼤，但不能分辨物体的细节。
三、思考题1.根据透镜成像规律，怎样⽤最简单⽅法区别凹透镜和凸透镜？答：（1）将这个透镜靠近被观察物，如果物的像被放⼤的，说明该透镜为凸透镜；（2）将这个透镜放在阳光下或灯光下适当移动，如果出现⼩光斑的，说明该透镜为凸透镜．2.望远镜和显微镜有哪些相同之处？从⽤途、结构、视⾓放⼤率以及调焦等⼏个⽅⾯⽐较它们的相异之处。
光学基础知识
光学基础知识光学基础学习报告⼀、教学内容:光电镜头是⽤来作为光电接收器（CCD,CMOS ）的光学传感器元件。
光学特性参数:1、焦距EFL （学名f '是指主⾯到相应焦点的距离（如图 1.1）f'Q Q'图1.1每个镜⽚都有前后两个主⾯-前主⾯和后主⾯（放⼤率为 1的共轭⾯）个焦点⼀前焦和后焦。
凸透镜：双凸；平凸；正弯⽉（如图 1.1）凹透镜：双凹；平凹；负弯⽉Q Q'双凹两主⾯Q,Q 在镜⽚内Q Q'双凸两主⾯Q,Q 在镜⽚内Q Q'Q Q'平凸正弯⽉两主⾯Q,Q '两主⾯Q,Q '⼀在镜⽚内在镜⽚外⼀与凸⾯切图1.2相应的也有两Q Q'负弯⽉两主⾯Q,Q ' 在镜⽚外两主⾯Q,Q ⼀在镜⽚内⼀与凹⾯切图1.3折射率实际反映的是光在物质中传播速度与真空中速度的⽐值关系。
—透镜光焦距；f ‘⼀焦距；n —折射率；R1,R2-两球⾯曲率半径d —中⼼厚度⼲涉仪与光距座可以量测f ',R1,R2,d T利⽤上述的公式可以计算出n值，从⽽来确定所⽤材料。
A、EFL增加，TOTR （光学总长）增加；要降低TOTR就必须降低EFL，但EFL降低，像⾼就要降低B、EFL与某些象差相关C、EFL上升将使F/NO增⼤D、EFL , FOV （视场⾓）和IMA （像⾼）三者间有关系IMA EFL tanFOl-铁三⾓关系EFL的增⼤（减⼩）会使像⾼变⼤（⼩），为了保持像⾼，就必须要增⼤（减⼩）FOV , 然⽽FOV的增⼤会使得REL （相对照度）的数值增⼤。
3、F 数（F/NO ）f 'F / NO -DfFELD⼊⼀⼊瞳直径⼊瞳为光阑经其前⽅光学镜⽚所成的像，反映进⼊光学系统的光线A、与MTF相关，F/NO f,贝U MTF f;反之下降B、与景深相关，F/NO f,则景深f,反之下降C、与象差相关，F/NO f,则象差J,反之增加薄透镜:1（n 1）临）（1R2）］厚透镜:1(n 1)[(—)(R11R2）］(n 1)2dn R|R2图2.1D 、与光通量相关，F/NO f,则光通量J,反之增加对于光电镜头，F/NO 最⼤在2.8?3.5之间（经验值）允许有⼟ 5%的误差，在物⽅有照明时，F 数可根据照明的照度情况来增⼤4、视场⾓FOV （2 3）,半视场⾓FOC/2（3）物镜在其接收元件上成像的空间范围称为视场⾓。
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。
光纤光学基础实验报告
一、实验目的1. 了解光纤的基本结构和特性。
2. 掌握光纤通信的基本原理。
3. 学习光纤连接和测试的基本方法。
4. 熟悉光纤通信系统中的关键器件。
二、实验原理光纤通信是一种利用光波在光纤中传输信息的技术。
其基本原理是利用光的全反射原理，将光信号从光纤的一端传输到另一端。
光纤具有低损耗、宽带宽、抗干扰等优点，是现代通信系统中的重要传输介质。
三、实验仪器与设备1. 光纤测试仪2. 光纤跳线3. 光纤耦合器4. 光源5. 光功率计6. 光纤连接器四、实验内容1. 光纤基本特性测试（1）光纤衰减测试：使用光纤测试仪测量光纤的衰减系数，并与理论值进行比较。
（2）光纤带宽测试：使用光纤测试仪测量光纤的带宽，分析其传输性能。
（3）光纤连接损耗测试：使用光纤跳线和连接器，连接两根光纤，测量连接损耗。
2. 光纤通信系统搭建（1）搭建光纤通信系统，包括发送端、接收端、光纤、光模块等。
（2）使用光源和光功率计测试系统性能，分析系统中的损耗和噪声。
3. 光纤通信系统测试（1）测试系统传输速率，分析其性能。
（2）测试系统误码率，分析其抗干扰能力。
（3）测试系统稳定性，分析其长期运行性能。
五、实验结果与分析1. 光纤基本特性测试结果（1）光纤衰减测试：实验测得光纤的衰减系数为0.18dB/km，与理论值0.2dB/km基本一致。
（2）光纤带宽测试：实验测得光纤的带宽为20GHz，满足系统传输需求。
（3）光纤连接损耗测试：实验测得连接损耗为0.5dB，符合预期。
2. 光纤通信系统搭建与测试结果（1）系统传输速率：实验测得系统传输速率为1.5Gbps，满足设计要求。
（2）系统误码率：实验测得系统误码率为10^-9，说明系统抗干扰能力强。
（3）系统稳定性：实验测得系统运行稳定，长期性能良好。
六、实验结论1. 光纤具有低损耗、宽带宽、抗干扰等优点，是现代通信系统中的重要传输介质。
2. 光纤通信系统性能良好，满足设计要求。
3. 通过实验，掌握了光纤基本特性测试、光纤通信系统搭建与测试方法。
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。
物理光学基础实验报告
物理光学基础实验报告物理光学基础实验报告引言：光学是研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射和吸收等现象的学科，是物理学的重要分支之一。
在光学实验中，我们通过观察和测量光的性质和行为，来深入了解光的本质和规律。
本实验报告将介绍我们进行的一系列物理光学基础实验。
实验一：光的反射和折射在这个实验中，我们使用一束光线照射到一个平面镜上，观察光线的反射现象。
我们发现，光线遵循反射定律，即入射角等于反射角。
通过测量入射角和反射角的大小，我们验证了反射定律的准确性。
接下来，我们将光线照射到一个透明介质中，观察光线的折射现象。
我们发现，光线在从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射。
通过测量入射角和折射角的大小，我们验证了折射定律，即折射角的正弦值与入射角的正弦值成正比。
实验二：光的干涉在这个实验中，我们使用一束单色光通过一个狭缝，形成一个光源。
然后，我们将这束光照射到一个干涉装置上，观察干涉现象。
我们发现，当两束光线相遇时，会出现干涉条纹。
通过观察和测量干涉条纹的间距和亮暗程度，我们可以推断出光的波动性和干涉的规律。
实验三：光的衍射在这个实验中，我们使用一束单色光通过一个狭缝，形成一个光源。
然后，我们将这束光照射到一个衍射装置上，观察衍射现象。
我们发现，当光通过狭缝时，会发生衍射，形成一系列衍射图样。
通过观察和测量衍射图样的形状和大小，我们可以推断出光的波动性和衍射的规律。
实验四：光的偏振在这个实验中，我们使用一束偏振光通过一个偏振片，观察光的偏振现象。
我们发现，偏振片可以选择性地通过振动方向与其平行的光线，而阻止垂直方向的光线通过。
通过旋转偏振片的角度，我们可以改变通过的光线的振动方向。
这个实验揭示了光的振动性和偏振的规律。
实验五：光的吸收在这个实验中，我们使用一束光线照射到一个吸收介质上，观察光的吸收现象。
我们发现，光线在通过吸收介质时，会被吸收部分能量，使光线的强度减弱。
通过测量光线的强度和吸收介质的特性，我们可以推断出光的吸收规律。
光学片材学习报告
光學片材學習報告報告人：黑中小鱼主題：介紹FILM材的相關知識及其在實際中的應用關鍵詞：反射片、擴散片、稜鏡片第一部分：反射片（Reflection film）一、反射片的作用反射片可以將折射與散射出導光板的光線反射回導光板，使其能夠再利用以減少光線的損失。
二、反射片的材料及分類反射片是以PET為基材，用高反射率做顏料，分散與其中，以達到不透光且有效反射光線的目的。
反射片一般分為：金屬反射片和白色塑膠反射片金屬反射：導體材料中的外殼層電子（自由電子）並沒有被原子核束縛，當被光波照射時，光波的電場使自由電子吸收了光的能量，而產生與光相同頻率的振盪，此振盪又放出與原來光線相同頻率的光，稱為光的反射（如圖一所示）。
金屬的導電係數愈高，穿透深度愈淺，反射率(Reflectivity)愈高。
因此金屬反射膜材料大都使用高導電度的金(Gold, Au)、銀(Silver,Ag)、鋁(Aluminum, Al)與銅(Copper, Cu)等。
白色塑膠反射：一般是PET+TiO2。
TiO2等折射率很高（n=2.62）高發散光源，其與光學上透明度高的PET，經過微細發泡而成反射片。
泡的直徑有數微米左右，泡越微細、密度越高，反射率就越高。
泡是折射率約1.00的素材，與透明樹脂之間，形成良好的屈折率界面（如圖二所示）。
三、常用材料公司所用的反射片是3M的ESR (Enhanced Specular Reflector ) ，是在可見光波長范圍內有非常高的反射率，反射率高達98.5%的鏡面反射片。
其不含金屬成分，使用PET系樹脂為原材料制成的多層膜結構，利用高分子雙折射特性並精密控制薄膜厚度，可以將可見光波長內的光線均勻的反射，使ESR除了有高反射率外也不至於有明顯的色偏。
圖四所示，在沒有加ESR的情況下，其正面的輝度約為T-BEF/ESR的1/4 ；而T-BEF/White reflector的正面輝度為T-BEF/ESR的1/2。
基础光学实验实验报告
基础光学实验：学号：应物21班一．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%。
大学物理光学实验报告(二)
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。
最新基础光学实验实验报告
最新基础光学实验实验报告
实验目的：
1. 理解并掌握基础光学的基本原理。
2. 熟悉光学实验设备的使用方法。
3. 通过实验测定光的波长和光速。
实验原理：
基础光学研究光的传播、干涉、衍射和偏振等现象。
本实验通过使用单色光、衍射光栅和偏振片等设备，观察和测量光学现象，从而验证相关光学定律和公式。
实验设备：
1. 单色光源
2. 衍射光栅
3. 偏振片
4. 光谱仪
5. 光电探测器
6. 测量尺和角度尺
实验步骤：
1. 使用单色光源产生特定波长的光。
2. 调整衍射光栅的位置，观察衍射图样，并记录下不同角度下的光强度。
3. 利用光谱仪测定光栅衍射的各级次的波长。
4. 通过衍射公式计算光速。
5. 插入偏振片，改变其角度，观察偏振光的强度变化，并记录数据。
6. 分析数据，验证马吕斯定律。
实验数据与结果分析：
1. 衍射图样显示了明显的明暗条纹，通过测量各级次的角度和已知的光栅间距，可以计算出光的波长。
2. 光谱仪读数显示了单色光的精确波长，结合光速公式，可以计算出光速。
3. 偏振实验中，随着偏振片角度的变化，光强度呈现周期性变化，符合马吕斯定律。
结论：
通过本次基础光学实验，我们成功地观察了光的衍射和偏振现象，并能够通过实验数据计算出光的波长和光速。
实验结果与理论值相符，验证了光学定律的正确性。
此外，实验过程中对光学设备的熟悉和操作技能的提高，对于进一步的光学研究和学习具有重要意义。
眼科光学基础实验报告
一、实验目的1. 理解眼科光学基础知识，包括光的传播、折射、反射等；2. 掌握眼科光学仪器的使用方法，如裂隙灯、检眼镜等；3. 通过实验，加深对眼科光学原理的理解，提高实验操作技能。
二、实验仪器与材料1. 实验仪器：裂隙灯、检眼镜、手电筒、放大镜、眼压计、视野计等；2. 实验材料：受试者眼睛、模型眼、75%酒精、利多卡因、鱼腥草滴眼液等。
三、实验内容与步骤1. 光的传播与折射（1）观察光线的传播：用激光笔照射受试者眼睛，观察光线在空气、角膜、晶状体等介质中的传播情况；（2）观察折射现象：用放大镜观察受试者眼睛，观察光线在角膜、晶状体等介质中的折射现象。
2. 光的反射与散光（1）观察反射现象：用裂隙灯照射受试者眼睛，观察光线在角膜、晶状体等介质中的反射现象；（2）观察散光现象：用裂隙灯照射受试者眼睛，观察光线在角膜、晶状体等介质中的散光现象。
3. 裂隙灯检查（1）受试者坐在裂隙灯前，调整距离，使眼睛与裂隙灯平行；（2）调整裂隙灯，观察受试者眼睛的角膜、晶状体、瞳孔等部位；（3）记录观察结果。
4. 检眼镜检查（1）受试者坐在检眼镜前，调整距离，使眼睛与检眼镜平行；（2）调整检眼镜，观察受试者眼睛的视网膜、视神经等部位；（3）记录观察结果。
5. 眼压测量（1）受试者仰卧，用利多卡因对其眼部进行局部麻醉；（2）调整眼压计，观察受试者眼压；（3）记录眼压数值。
6. 视野检查（1）受试者坐在视野计前，调整距离，使眼睛与视野计平行；（2）调整视野计，观察受试者视野；（3）记录观察结果。
四、实验结果与分析1. 光的传播与折射：观察到光线在角膜、晶状体等介质中发生折射，符合光学原理；2. 光的反射与散光：观察到光线在角膜、晶状体等介质中发生反射，符合光学原理；3. 裂隙灯检查：观察到受试者眼睛的角膜、晶状体、瞳孔等部位，符合眼科检查要求；4. 检眼镜检查：观察到受试者眼睛的视网膜、视神经等部位，符合眼科检查要求；5. 眼压测量：观察到受试者眼压数值，符合正常范围；6. 视野检查：观察到受试者视野，符合正常范围。
集合光学基础实验报告
实验名称：光学基础实验实验目的：1. 理解光学基本原理，包括光的反射、折射、干涉和衍射现象。
2. 掌握光学实验仪器的使用方法，如平行光管、透镜、分束器等。
3. 通过实验验证光学基本原理，提高实验操作技能和数据分析能力。
实验时间：2023年11月X日实验地点：光学实验室实验人员：[姓名] [学号] [姓名] [学号] [姓名] [学号]实验仪器：1. 平行光管2. 透镜3. 分束器4. 干板架5. 光具座6. 光源7. 读数显微镜8. 记录纸实验内容：一、光的反射实验1. 实验目的：观察光的反射现象，验证反射定律。
2. 实验步骤：a. 将平行光管调节至适当位置，使其发出的光线垂直照射到平面镜上。
b. 观察反射光线，并记录入射角和反射角。
c. 改变入射角，重复实验，记录数据。
3. 实验结果：a. 入射角等于反射角。
b. 反射光线与入射光线位于法线两侧。
二、光的折射实验1. 实验目的：观察光的折射现象，验证斯涅尔定律。
2. 实验步骤：a. 将平行光管调节至适当位置，使其发出的光线垂直照射到透明介质（如水、玻璃）的界面。
b. 观察折射光线，并记录入射角和折射角。
c. 改变入射角，重复实验，记录数据。
3. 实验结果：a. 折射光线与入射光线位于法线两侧。
b. 满足斯涅尔定律：n1sinθ1 = n2sinθ2，其中n1和n2分别为入射介质和折射介质的折射率。
三、光的干涉实验1. 实验目的：观察光的干涉现象，验证干涉条件。
2. 实验步骤：a. 将平行光管发出的光线照射到分束器上，分成两束光。
b. 将两束光分别照射到两个透镜上，产生干涉条纹。
c. 观察干涉条纹，并记录条纹间距。
3. 实验结果：a. 干涉条纹间距与光源波长、透镜间距和透镜焦距有关。
b. 干涉条纹为明暗相间的平行条纹。
四、光的衍射实验1. 实验目的：观察光的衍射现象，验证衍射条件。
2. 实验步骤：a. 将平行光管发出的光线照射到单缝上。
b. 观察衍射条纹，并记录条纹间距。
光学基础实验实验报告
光学基础实验实验报告光学基础实验实验报告引言：光学实验是物理学中非常重要的一门实验课程，通过实验可以直观地观察和理解光的性质和行为规律。
本次实验报告将介绍光学基础实验的一些关键内容和实验结果，旨在帮助读者更好地理解光学原理和实验方法。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过几个基础实验，探究光的传播、折射和干涉现象，并学习使用光学仪器进行实验操作。
二、实验仪器与原理本次实验主要使用的仪器有平面镜、凸透镜、凹透镜、光屏等。
实验原理主要包括光的直线传播、折射定律、透镜成像和干涉现象等。
三、实验一：光的直线传播实验过程中，我们利用平面镜和光屏，观察光在直线传播中的行为。
首先，将平面镜竖直放置在光源前方，然后将光屏放在平面镜的侧面，我们可以观察到光线在平面镜上的反射现象。
实验结果表明，光线在传播过程中会沿着直线传播，并且遵循入射角等于反射角的定律。
四、实验二：折射现象在这个实验中，我们使用凸透镜和光屏，研究光的折射现象。
首先，将凸透镜放置在光源前方，然后将光屏放在凸透镜的侧面，我们可以观察到光线在透镜中的折射现象。
实验结果表明，光线在从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射现象，并且遵循折射定律。
五、实验三：透镜成像透镜成像是光学实验中的一个重要内容。
在这个实验中，我们使用凸透镜和凹透镜，观察物体在透镜中的成像情况。
实验结果表明，凸透镜能够形成实像，而凹透镜则能够形成虚像。
通过调整物体和透镜的距离，我们可以观察到不同位置和大小的成像。
六、实验四：干涉现象干涉现象是光的波动性质的重要表现。
在这个实验中，我们使用光源、狭缝和光屏，观察干涉现象。
实验结果表明，当光通过狭缝后，会形成一系列明暗交替的干涉条纹。
通过调整狭缝的宽度和光源的波长，我们可以观察到不同的干涉现象。
结论：通过本次光学基础实验，我们深入了解了光的传播、折射、成像和干涉等基本原理。
实验结果与理论相符，证明了光学理论的正确性。
通过实验操作，我们也学习到了使用光学仪器的方法和技巧。
几何光学基础实验报告
几何光学基础实验报告实验题目：几何光学基础实验报告一、实验目的：1. 掌握几何光学中的基本概念和原理；2. 了解和熟悉常用光学元件的特性和使用方法；3. 学会使用光学实验装置进行实验观察和测量。
二、实验仪器与材料：1. 光学实验台；2. 透镜（凸透镜和凹透镜）；3. 光源（如白炽灯或激光器等）；4. 平面镜、凹面镜和凸面镜等。
三、实验原理：1. 焦距：凸透镜和凹透镜的焦点与物距和像距的关系；2. 倍率：透镜成像的放大率；3. 光的反射：平面镜和曲面镜的光的反射特性；4. 平行光经透镜成像：透镜产生的实际和虚拟的像；5. 光的折射：透过凸透镜和凹透镜的光的折射变化；6. 球面镜成像：凸面镜和凹面镜成像特性；7. 光谱分光：利用光的色散特性进行分光实验。
四、实验步骤：1. 实验1：测量凸透镜的焦距。
a. 在光学实验台上放置一个凸透镜。
b. 调整透镜和光源的距离，使得透镜上出现清晰的焦点。
c. 使用一根刻度尺测量透镜和物距之间的距离，即为凸透镜的焦距。
2. 实验2：测量凹透镜的焦距。
a. 类似实验1的方法进行测量，将光源放置在凹透镜的一侧，调整使得出现清晰的焦点。
b. 使用刻度尺测量凹透镜与物距之间的距离，即为凹透镜的焦距。
3. 实验3：测量透镜的倍率。
a. 将一条直线放置在凸透镜前方，调整光源和透镜的位置使得光线通过透镜成像。
b. 使用刻度尺测量透镜和物体之间的距离，并测量透镜和像之间的距离。
c. 计算得出透镜的倍率。
4. 实验4：观察平面镜和曲面镜的反射特性。
a. 将平面镜放置在光源前方，观察光线经过反射后的方向。
b. 类似地，观察凹面镜和凸面镜的反射特性。
5. 实验5：观察透镜成像。
a. 调整光源和凸透镜的位置，观察产生的实际像。
b. 类似地，对凹透镜进行观察。
6. 实验6：观察球面镜成像。
a. 放置一个凸面镜在光源前方，观察产生的实际像。
b. 类似地，对凹面镜进行观察。
7. 实验7：光谱分光实验。
光学基础实验报告
1. 熟悉光学实验的基本原理和操作方法；2. 掌握光学仪器的使用和调整技巧；3. 学习光学基本现象的观察和测量方法；4. 培养实验操作能力和科学思维。
二、实验仪器1. 平行光管：用于产生平行光束；2. 分划板：用于观察光束的传播路径；3. 透镜：用于观察光的折射现象；4. 双缝装置：用于观察光的干涉现象；5. 单缝装置：用于观察光的衍射现象；6. 光具座：用于固定实验仪器；7. 读数显微镜：用于精确测量数据。
三、实验原理1. 平行光管：利用分划板将光束聚焦到无穷远处，形成平行光束；2. 透镜：根据光的折射原理，观察光的折射现象；3. 双缝干涉：根据光的干涉原理，观察光的双缝干涉现象；4. 单缝衍射：根据光的衍射原理，观察光的单缝衍射现象。
四、实验内容1. 观察平行光束的传播路径；2. 观察透镜的折射现象；3. 观察双缝干涉现象，测量干涉条纹间距；4. 观察单缝衍射现象，测量衍射条纹间距。
1. 将平行光管固定在光具座上，调整分划板使其与光轴垂直；2. 打开光源，观察平行光束的传播路径；3. 将透镜固定在光具座上，调整光源与透镜的距离，观察光的折射现象；4. 将双缝装置固定在光具座上，调整光源与双缝的距离，观察双缝干涉现象，测量干涉条纹间距；5. 将单缝装置固定在光具座上，调整光源与单缝的距离，观察单缝衍射现象，测量衍射条纹间距。
六、实验数据及结果分析1. 平行光束的传播路径：观察到平行光束在空气中传播，没有发生明显偏折；2. 透镜的折射现象：观察到光线经过透镜后发生折射，折射角与入射角之间存在一定关系；3. 双缝干涉现象：观察到干涉条纹在屏幕上形成，条纹间距与双缝间距、光源波长有关；4. 单缝衍射现象：观察到衍射条纹在屏幕上形成，条纹间距与单缝宽度、光源波长有关。
七、实验总结1. 本实验验证了光学基本原理，加深了对光学现象的理解；2. 通过实验操作，提高了实验操作能力和科学思维；3. 实验过程中，要注意安全操作，避免仪器损坏。
光学基础实验
实验1 光的直线传播规律实验目的：1.验证光的直线传播规律2.了解照相机的基本原理一、实验仪器制作过程及成品描述1、用纸卷两个略有大小的圆筒，使之刚好能够互相套入。
2、使其内表面为黑色，以保证不透光和没有内表面反射。
3、将大的圆筒一端用黑色的纸板封闭，并用针戳一个小孔，在小的圆筒一端贴一张薄的白纸作为观察屏。
4、移动屏与孔的距离，观察小孔成像的变化，并使能观察到一个倒立的像。
二、实验原理由光的直线传播原理可知：当使用一个极小的孔（0.5mm）时，远处传来的光将被限制成为一束极细的光线。
由物体上不同部位发出的光线通过小孔后，只能到达屏幕的对应位置，形成了对应于物的像。
三、实验步骤及现象步骤：在光具座上面依次放上光源（点亮的蜡烛）、制作好的小孔成像系统、物屏，使焰心、小孔和屏幕中心大致在一条直线上，接着，在其他条件不变的情况下，依次改变入射光的强度、通光孔径（即小孔）的大小、成像装置与物体之间的距离、物屏和小孔之间的距离，并观察所成的像的变化的情况。
现象：以下两个因素会对像的大小造成影响：1、孔径的大小。
孔径越大，像越大，反之亦然。
2、相机与物体之间的距离。
距离越长，像越小，反之亦然。
四、自问自答1．小孔与观察屏的距离与像的大小关系。
答：蜡烛距小孔越近或毛玻璃屏距小孔越远，得到的像越大，且小孔成像大小都是倒立的。
2．小孔成像有“景深”的问题吗，为什么？答：当小孔足够小时，理论上是没有景深问题的。
因为光是直线传播，不需要对焦，其成像最远景深为无限远，无论多近或者多远都能成像清晰。
但事实上孔径都是有一定大小的，故景深问题仍然存在。
3．仔细观察所成的像，边缘和中间有几个不同点？解释之。
答：中间更亮，更稳定；边缘则不然。
由于孔径小，故光线通过小孔时有可能发生衍射现象，导致像的边缘变得模糊。
4. 什么是明视距离？在观察器中，筒长250mm是按明视距离确定的，如果改变内筒筒长，是否可以？请说明理由。
答：明视距离就是在合适的照明条件下，眼睛最方便、最习惯的工作距离。
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光学基础学习报告
一、教学内容：
光电镜头是用来作为光电接收器（CCD,CMOS ）的光学传感器元件。
光学特性参数：
1、 焦距EFL （学名f ’）
是指主面到相应焦点的距离（如图1.1）
图1.1
每个镜片都有前后两个主面－前主面和后主面（放大率为1的共轭面）。
相应的也有两个焦点－前焦和后焦。
凸透镜：双凸；平凸；正弯月（如图1.1）
图1.2
凹透镜：双凹；平凹；负弯月
图
1.3
折射率实际反映的是光在物质中传播速度与真空中速度的比值关系。
薄透镜：)]1()1[()1('12
1R R n f -⨯-==
Φ Φ—透镜光焦距；
f ’—焦距； n —折射率；
R 1,R 2－两球面曲率半径
厚透镜：2
1221)1()]1()1[()1('1R nR d
n R R n f -+
-⨯-==Φ d －中心厚度
干涉仪与光距座可以量测f ’,R1,R2,d →利用上述的公式可以计算出n 值，从而来确定所用材料。
A 、 EFL 增加，TOTR （光学总长）增加；要降低TOTR 就必须降低EFL ，但EFL 降低，
像高就要降低
B 、 EFL 与某些象差相关
C 、 EFL 上升将使F/NO 增大
D 、 EFL ，FOV （视场角）和IMA （像高）三者间有关系
tanFOV
⨯=EFL IMA －铁三角关系
EFL 的增大（减小）会使像高变大（小），为了保持像高，就必须要增大（减小）FOV ，然而FOV 的增大会使得REL （相对照度）的数值增大。
2、 BFL 后焦距（学名后截距）
图2.1
3、 F 数（F/NO ）
D
f NO F '/=
f ’－FEL
D 入－入瞳直径
入瞳为光阑经其前方光学镜片所成的像，反映进入光学系统的光线 A 、 与MTF 相关，F/NO ↑，则MTF ↑；反之下降 B 、 与景深相关，F/NO ↑，则景深↑，反之下降 C 、 与象差相关，F/NO ↑，则象差↓，反之增加 D 、 与光通量相关，F/NO ↑，则光通量↓，反之增加
对于光电镜头，F/NO 最大在2.8～3.5之间（经验值）允许有±5%的误差，在物方有照
明时，F数可根据照明的照度情况来增大
4、视场角FOV（2ω），半视场角FOC/2（ω）
物镜在其接收元件上成像的空间范围称为视场角。
其一半为半视角，最佳在55°（经验值）左右。
y’＝f’×tanω
A、FOV与象差相关，FOV↑，轴外象差↑，MTF↓（变得很差）
B、FOV与相对照度REL相关，FOV↑，相对照度REL↓
C、FOV与主光线角度相关，FOV↑，主光线角度要变大
D、FOV与EFL,TOTR和IMA相关
E、FOV与DIST畸变相关，FOV↑，畸变迅速增大
像高由sensor对角线的长度来决定（如图5.1）
OA=OB=IMA/2
AB=IMA
A、像高与EFL,FOV有关；sensor确定之后，IMA就确定
了，根据铁三角关系公式EFL和FOV只能给定一个，
如果SPEC图给定的数值不符合铁三角关系，工程师不
可能按SPEC完成设计工作，即使勉强完成结果也不理
想。
B、IMA与光线角度相关
C、IMA与TOTR相关
6、光学总长TOTR:
图6.1
光学系统的最佳光学总长：TOTR=25~35mm,TOTR越短越难控制，相差越大
手机：TOTR<7mm
DSC：TOTR<10~12mm
7、相对照度：
E=E轴×cos4ω=E轴×cos4（FOV/2）
A、REL与FOV相关
B、REL与主光线角度相关
C、REL与EFL,TOTR和IMA间接相关
要提高E就要增大轴外相差从而使得光照均衡
主光线角：主光线是物发出经过孔径光阑轴心的光线，有无数条。
此光线与光轴的夹角
即为主光线角。
如图7.1中是两条边缘主光线，θ为主光线角。
要求物边缘在象场与光轴夹角θ越小，为了达到这种目的，要将光学系统设计成为象方远心光路，即光阑前面是负透镜组，后面正透镜。
为了平衡正组的相差光阑放置在正组透镜的前焦点上。
8、光学透镜结构（图8.1）
图8.1
孔径光阑：限制进入光学系统的光通量，
低通滤波片：低频光完全通过，高频光截止
IR：红外截止，一般采用晶体制作
需要指出的就是：对于非球面
1)通过调节解决球差
2)在一定条件下，解决象散
一定条件是指和光阑位置配合地好，近光阑解决轴上象差，远处光阑解决轴外象差
9、新技术－技术发展趋势
1)二元光学：可以消除色差和球差，相对照度在视场重100％，MTF值也提高，不过制
造的成本比较高
2)液体透镜：
通过对特殊材料做成地液体通电，使得液体外型发生改变，效果就实现类似眼睛的调节方式。
二、心得体会：
温故而知新，通过张教授生动的授课强化了我在学校中学习的光学基础知识，加上张教授联系实际深入浅出的解释，让我了解到了光学知识与现实之间的关系。
我本身虽学习过整个光学体系，但比较理论化，加上张教授的写实版授课，能帮助我更快的进入工作角色，更快地学以致用。
我的工作发展方向是模具设计，但光学理论可以帮助我更好地完成平时的工作。