大学物理实验(光学)

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大物实验报告光学实验

一、实验目的1. 理解光学基本原理，包括光的反射、折射、干涉、衍射等。

2. 掌握光学仪器的基本操作，如平行光管、透镜、光栅等。

3. 通过实验验证光学定律，加深对光学理论的理解。

4. 培养实验操作技能和数据处理能力。

二、实验仪器与设备1. 平行光管2. 透镜3. 光栅4. 光具座5. 读数显微镜6. 分光计7. 激光器8. 光屏9. 计算机及数据采集软件三、实验内容及步骤1. 材料的光反射比、透射比测量（1）将待测材料放置在平行光管与光屏之间。

（2）调节平行光管，使光线垂直照射到待测材料表面。

（3）观察并记录反射光和透射光的强度。

（4）根据反射光和透射光的强度，计算材料的反射比和透射比。

2. 采光系数测量（1）在室内选择一个合适的位置，安装采光系数测量仪。

（2）打开光源，调整光强，使室内光照达到正常水平。

（3）观察并记录采光系数测量仪的读数。

（4）根据测量结果，计算室内采光系数。

3. 室内照明实测（1）在室内选择多个测量点，安装照明实测仪。

（2）打开光源，调整光强，使室内光照达到正常水平。

（3）观察并记录照明实测仪的读数。

（4）根据测量结果，分析室内照明情况，提出改进建议。

4. 用平行光管测量透镜焦距（1）将平行光管、透镜和光屏依次放置在光具座上。

（2）调整平行光管和透镜，使光线经过透镜后变为平行光。

（3）观察并记录光屏上成像的位置。

（4）根据成像位置，计算透镜的焦距。

5. 傅立叶光学实验（1）将实验装置组装好，包括傅里叶透镜、光栅、光源等。

（2）调节光栅，使光束通过傅里叶透镜。

（3）观察并记录光屏上的图像。

（4）分析图像，验证傅立叶光学原理。

6. 光的干涉与衍射现象的研究（1）将实验装置组装好，包括单缝、双缝、光栅等。

（2）调节光源和光栅，观察并记录干涉和衍射现象。

（3）分析干涉和衍射现象，验证光学定律。

四、实验结果与分析1. 根据实验数据，计算出材料的反射比和透射比。

2. 根据采光系数测量结果，分析室内采光情况。

大学物理光学实验报告(二)2024

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。

大学物理光学实验部分

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。

大物光学实验报告

一、实验目的1. 理解光学实验的基本原理和方法；2. 掌握光学仪器的使用和调整技巧；3. 通过实验，加深对光学现象和理论的理解；4. 培养实验操作技能和科学思维能力。

二、实验仪器与材料1. 光学仪器：平行光管、透镜、滤光片、积分球、光谱仪、光纤光谱仪等；2. 光源：白光光源、激光光源等；3. 实验材料：滤光片、薄膜、光纤等；4. 其他：读数显微镜、光具座、数据记录表等。

三、实验内容及步骤1. 光的反射与折射实验（1）实验目的：观察光的反射和折射现象，验证反射定律和折射定律。

（2）实验步骤：① 调整平行光管，使其发出平行光；② 将平行光照射到平面镜上，观察反射光；③ 改变入射角，观察反射光的变化，验证反射定律；④ 将平行光照射到透镜上，观察折射光；⑤ 改变入射角，观察折射光的变化，验证折射定律。

2. 光谱分析实验（1）实验目的：了解光谱仪的原理和使用方法，测量不同种类滤光片的透过率。

（2）实验步骤：① 调整光谱仪，使其正常工作；② 将待测滤光片放入光谱仪中，观察其光谱分布；③ 记录光谱数据，计算透过率。

3. 薄膜干涉实验（1）实验目的：了解薄膜的性质与应用，观察薄膜干涉现象。

（2）实验步骤：① 调整薄膜干涉仪，使其正常工作；② 观察薄膜干涉条纹，记录条纹间距；③ 分析条纹间距与薄膜厚度、折射率的关系。

4. 光纤光谱仪实验（1）实验目的：了解光纤光谱仪的原理与使用方法。

（2）实验步骤：① 调整光纤光谱仪，使其正常工作；② 将待测光源连接到光纤光谱仪中，观察其光谱分布；③ 记录光谱数据，分析光谱特征。

四、实验结果与分析1. 光的反射与折射实验实验结果显示，当入射角逐渐增大时，反射光和折射光的角度也随之增大，符合反射定律和折射定律。

2. 光谱分析实验实验结果显示，不同种类滤光片的透过率不同，与滤光片材料有关。

3. 薄膜干涉实验实验结果显示，薄膜干涉条纹间距与薄膜厚度、折射率有关，符合薄膜干涉原理。

4. 光纤光谱仪实验实验结果显示，光纤光谱仪能够有效地测量光源的光谱分布，为光纤通信、光纤传感等领域提供技术支持。

大学物理实验光学基本测量介绍课件

光学散射测量：利用光
02 的散射现象进行测量，
如激光散射仪
光学成像测量：利用光
03 的成像原理进行测量，
如显微镜、望远镜
光学光谱测量：利用光
04 的光谱特性进行测量，
如光谱仪
测量仪器介绍
光学显微镜：用于观察微观结构，如细胞、细菌等激光测距仪：用于测量距离，如建筑物高度、地形等
光谱仪：用于分析物质成分，如化学物质、生物样品等
光学测量在环境科 6 学中的应用：如大气污染监测、水质监测等
光学测量在工程实践中的应用
光学测量在机械光学测量在光学光学测量在生物
工程中的应用：工程中的应用：医学工程中的应
如测量零件尺寸、如测量光学元件、用：如测量生物
形状、位置等
光学系统、光学组织、生物细胞、
性能等
生物分子等
01
03
光学测量在物理学 1 研究中的应用：如光速测量、光波长测量等
光学测量在化学研 2 究中的应用：如光谱分析、分子结构分析等
光学测量在生物学 3 研究中的应用：如细胞成像、生物分子结构分析等
光学测量在天文学 4 研究中的应用：如恒星观测、星系观测等
光学测量在材料科 5 学中的应用：如材料结构分析、材料性能测试等
05
02
04
06
光学测量在电子工程中的应用：如测量电路板、芯片、电子元件等
光学测量在材料光学测量在航空
工程中的应用：航天工程中的应
如测量材料性能、用：如测量飞行
材料结构、材料器、航天器、航
缺陷等
天系统等
光学测量在日常生活中的应用
01
视力检测：通过光学仪器测量视力，了

大学物理光学实验教学总结

大学物理光学实验教学总结引言：光学实验是大学物理的重要组成部分，通过实验可以帮助学生加深对光学理论的理解，提高实验操作和数据处理能力。

本文将从实验目的、实验内容、实验装置和实验结果等方面对大学物理光学实验进行总结和分析。

一、实验目的光学实验的目的是通过实验探究光的特性及其相关现象，验证光学定律和理论模型。

常见的光学实验目的包括测量光的干涉、衍射、偏振等现象，研究光的横向和纵向特性，理解光的传播规律和光的波粒二象性等。

二、实验内容在大学物理光学实验中，常见的实验内容包括以下几个方面：1. 光的干涉实验：通过干涉实验，可以研究光的干涉现象和干涉条纹的形成原理，例如杨氏双缝干涉实验和牛顿环干涉实验等。

2. 光的衍射实验：衍射实验可以研究光的衍射现象和衍射的特性，例如杨氏单缝衍射实验和费涅耳衍射实验等。

3. 光的偏振实验：通过偏振实验，可以理解光的偏振现象和偏振的特性，例如偏振片的使用和马吕斯定律的验证等。

4. 光的光栅实验：光栅实验可以研究光的光栅衍射现象和光的光栅分光仪的原理及应用等。

5. 光的干涉与衍射的应用实验：通过应用实验，可以通过光的干涉和衍射来研究相关的应用现象，例如菲涅耳透镜和拉曼光谱仪等。

三、实验装置大学物理光学实验中常见的实验装置包括光源、光学元件和光学仪器等。

1. 光源：常见的光源包括白光灯、激光器、光电二极管等。

根据实验需要和研究对象的特性，可以选择合适的光源。

2. 光学元件：光学元件包括透镜、棱镜、吸收片、偏振片等。

透镜用于调节光线的传播方向和聚焦程度，棱镜可以使光线发生折射和反射，吸收片用于吸收或衰减光的强度，偏振片用于调整光线的偏振状态。

3. 光学仪器：光学仪器包括干涉仪、衍射仪、光栅仪、透镜仪等。

这些仪器可以用于测量光的干涉条纹、衍射图样、光的光栅衍射等实验结果。

四、实验结果在大学物理光学实验中，通过实验装置和仪器的使用，可以得到一系列实验结果，包括干涉条纹图样、衍射图样、光的偏振状态等。

大学光学物理演示实验报告

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。

大学物理光学实验基本常识和知识

大学物理光学实验基本常识和知识一.基本常识1.所有光学镜片(透镜、平面镜、棱镜、光栅、波片、偏振片、分光镜等等)通光面不能用手触摸，需要清洁时必须用专用镜头纸。

2.用于固定镜片的支架上的固定螺钉和调节螺钉要轻扭。

3.白炽灯就是复色光源（白光－由红、澄、徐、蓝、青、蓝、紫色光混合而变成）；汞灯就是由部分线状五音的光混合成的复色光源；钠灯就是科东俄单色光源（存有两条非常相似的波长），可以用作干预实验的光源，只是反射率较差不方便观测；激光就是单色光源（一种波长），就是用作干预实验的光源。

4.用于实验的光学仪器，在做实验前应首先了解各部分的调节功能、作用和调节范围，以及标尺的读数方法。

二.基本知识1.光学实验仪器（例如：分光计、迈克尔逊干涉仪、读数显微镜、棱镜摄谱仪），可以用以搞多种测试实验。

分光计可以用作三棱镜的顶角角度测量，某一波长的色散及色散曲线（n-λ曲线）测量，光栅绕射及光谱观测，某透明体的折射率测量。

实验用光源存有汞灯、钠灯或激光器。

迈克尔逊干涉仪可以用作未明激光波长的实验测量，微加速度的测量，当用平行光入射光时，还可以展开面形、面应力、气体折射率或温度场的实验观测。

读数显微镜以钠灯为光源可以展开微小尺寸、球面半径的测量，还可以展开液态热胀系数、液体折射率等的测量。

棱镜摄谱仪可以以拍摄各种光源（复色光）的光谱，还可以测量某一线状光的波长。

2.在光具座上可以展开的光学实验存有：厚透镜的焦距测量，典型光学系统（显微镜、望远镜）的设计，偏振现象的观测，双棱镜的干预、激光或钠光灯的波长测量等。

3.在光学平台上可以进行各种各样的光学实验，除上述的各种光学实验外，还可以进行许多设计性和研究性的实验、全息干涉测量或全息照相实验。

4.全息照相分成两个步骤：全息记录和重现。

从物理角度说道，全息记录就是两束光（物光和参照光）的干预图样的摄制和冲洗；全息重现就是通过干预图片产生的绕射图像。

5.所有干涉类的实验，防震是最重要的要求，其次，根据光的时间相干性，进行干涉的两束激光（或钠光）只能从一个光源分出（分振幅或分波面），且两束光的光程差不能太大。

大学物理实验光学用牛顿环干涉测透镜曲率半径

实验用牛顿环干涉测透镜曲率半径（一）目的：1、掌握用牛顿环测定透镜曲率半径的方法。

2、通过实验加深对等厚干涉原理的理解。

（二）仪器和用具：移测显微镜（JCD 3型）、钠灯牛顿环仪是由待测平凸透镜（凸面曲率半径约为200～300c ｍ〕Ｌ和磨光的平玻璃板Ｐ叠合装在金属框架Ｆ中构成。

框架边上有三个螺旋Ｈ，用以调节Ｌ和Ｐ之间的接触，以改变干涉环纹的形状和位置。

调节Ｈ时，螺旋不可旋得过紧，以免接触压力过大引起透镜弹性形变，甚至损坏透镜。

（三）原理：当一曲率半径很大的平凸透镜的凸面与一磨光平玻璃板相接触时，在透镜的凸面与平玻璃板之间将形成一空气薄膜，离接触点等距离的地方，厚度相同。

如图9-2所示，若以波长为的单色平行光投射到这种装置上，则由空气膜上下表面反射的光波将互相干涉，形成的干涉条纹为膜的等厚各点的轨迹，这种干涉是一种等厚干涉。

在反射方向观察时，将看到一组以接触点为中心的亮暗相间的圆环形干涉条纹，而且中心是一暗斑（图a ）；如果在透射方向观察，则看到的干涉环纹与反射光的干涉环纹的光强分布恰成互补，中心是亮斑，原来的亮环处变为暗环，暗环处变为亮环（图ｂ），这种干涉现象最早为牛顿所发现，故称为牛顿环。

设透镜Ｌ的曲率半径为R ，形成的m 级干涉暗条纹的半径为r ｍ，m 级干涉亮条纹的半径为r ｍ’，不难证明r ｍ =λmRr ｍ’=2)12(λ⋅−R m 以上两式表明，当已知时，只要测出D 第m 级暗环（或亮环）的半径，即可算出透镜的曲率半径R ；相反，当R 已知时，即可算出λ。

但由于两接触镜面之间难免附着尘埃，并且在接触时难免发生弹性形变，因而接触处不可能是一个几何点，而是一个圆面，所以近圆心处环纹比较模糊和粗阔，以致难以确切判定环纹的干涉级数m ，即干涉环纹的级数和序数不一定一致。

这样，如果只测量一个环纹的半径，计算结果必然有较大的误差。

为了减少误差，提高测最精度，必须测量距中心较远的、比较清晰的两个环纹的半径，例如测量出第m 1个和第m 2个暗环（或亮环）的半径（这里m 1，m 2均为环序数，不一定是干涉级数），因而（9－1）式应修正为r ｍ2 =（m+j ）R λ式中m 为环序数，（m ＋j ）为干涉级数（j 为干涉级修正值），于是λλR m m R j m j m r r m m )()]()[(12122212−=+−+=− 上式表明，任意两环的半径平方差和干涉级以及环序数无关，而只与两个环的序数之差（m 2-m 1）有关。

大学物理光学实验报告

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)

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。

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。

大学物理中的光与光学实验

大学物理中的光与光学实验光学实验是大学物理课程中的重要一环，通过实验来研究光的性质和现象，加深对光学原理的理解。

本文将从几个实验角度来探讨大学物理中的光与光学实验。

一、双缝干涉实验双缝干涉实验是光学实验中最经典的实验之一。

实验装置由一个狭缝和一个或多个狭缝组成，通过光源照射到狭缝上，形成光的干涉现象。

在实验中，我们可以通过调整狭缝的宽度和间距，观察到干涉条纹的变化。

该实验可以帮助我们理解光的波动性质以及干涉现象。

当光通过狭缝时，会发生衍射现象，光波会弯曲向前传播，形成干涉条纹。

通过观察干涉条纹的变化，我们可以计算出光的波长和光的相对强度，进而深入研究光的特性。

二、照明系统中的光传播实验照明系统中的光传播实验是研究光的传播和折射的实验。

在实验中，我们可以使用凸透镜、凹透镜等光学元件来研究光的折射现象。

通过调整透镜的焦距和位置，观察入射光和折射光的方向和路径变化。

通过照明系统中的光传播实验，我们可以了解光的折射定律和透镜的成像原理。

当光经过折射介质时，会改变光的传播方向和速度，形成折射现象。

通过测量折射角和入射角的关系，我们可以验证折射定律，并进一步研究光在透镜中的成像原理。

三、光的散射实验光的散射实验用于研究光的散射现象和散射规律。

在实验中，我们可以使用激光、喷雾器等装置来模拟散射现象，观察散射光的方向和强度变化。

通过光的散射实验，我们可以了解光的散射机制和散射现象对光传播的影响。

散射现象是光与物质相互作用的结果，当光经过物质时，会散射到不同的方向上。

通过测量散射光的强度和方向变化，我们可以了解物质的光学性质，如颗粒大小、浓度等。

四、干涉仪中的光程差实验干涉仪中的光程差实验是用于研究光程差概念和干涉条纹的形成原理。

在实验中，我们可以使用迈克尔逊干涉仪或杨氏双缝干涉仪等设备，通过调整光程差，观察干涉条纹的变化。

通过干涉仪中的光程差实验，我们可以深入理解光的干涉现象和干涉条纹的成因。

光程差是指两条光线在到达某一点之前所走过的光程之差。

大学物理光学实验教案

一、实验目的1. 理解光学基本原理，掌握光学实验的基本操作和技能。

2. 通过实验验证光学定律，加深对光学知识的理解和应用。

3. 培养学生的实验操作能力、数据处理能力和分析问题能力。

二、实验内容1. 光的直线传播2. 凸透镜成像规律3. 平面镜成像规律4. 光的反射与折射5. 双缝干涉实验三、实验原理1. 光的直线传播：光在同一均匀介质中沿直线传播。

2. 凸透镜成像规律：物体在凸透镜一侧，通过凸透镜成像在另一侧，成像位置和大小与物体位置和大小有关。

3. 平面镜成像规律：物体在平面镜一侧，通过平面镜成像在另一侧，成像位置和大小与物体位置和大小有关。

4. 光的反射与折射：光线入射到两种介质的分界面上，会发生反射和折射现象。

5. 双缝干涉实验：两束相干光通过双缝后，产生干涉现象，干涉条纹间距与双缝间距、光源波长有关。

四、实验仪器1. 光具座2. 凸透镜3. 平面镜4. 白光光源5. 双缝装置6. 光屏7. 测量工具（如刻度尺、游标卡尺等）五、实验步骤1. 光的直线传播实验（1）将光源、光具座、光屏依次放置好。

（2）调整光源，使其发出的光线垂直照射到光具座上。

（3）观察光线在光具座上的传播情况，验证光的直线传播原理。

2. 凸透镜成像规律实验（1）将凸透镜、光源、光屏依次放置好。

（2）调整光源和光屏，使其与凸透镜的主光轴平行。

（3）观察凸透镜成像情况，记录物体位置、像的位置和大小。

3. 平面镜成像规律实验（1）将平面镜、光源、光屏依次放置好。

（2）调整光源和光屏，使其与平面镜的主光轴平行。

（3）观察平面镜成像情况，记录物体位置、像的位置和大小。

4. 光的反射与折射实验（1）将白光光源、光具座、平面镜、凸透镜依次放置好。

（2）调整光源，使其发出的光线垂直照射到平面镜上。

（3）观察反射光线和折射光线，验证光的反射与折射原理。

5. 双缝干涉实验（1）将双缝装置、光源、光屏依次放置好。

（2）调整光源和光屏，使其与双缝的主光轴平行。

物理光学实验

物理光学实验物理光学实验教案一、实验目的1. 理解光的传播和折射原理；2. 掌握光的衍射和干涉规律；3. 学习利用实验装置观察和测量光的性质。

二、实验器材和材料1. 光源：白炽灯或激光；2. 透明平板：玻璃或水晶等；3. 狭缝：可调节宽度的狭缝；4. 实验台：用于实验物件的支撑。

三、实验步骤与操作方法1. 光的传播与折射实验- 实验装置：光源、平板和狭缝；- 将光源放置在实验台上，并保持稳定；- 在光源前面放置一个平板，使其倾斜，观察到光经过平板后的折射现象；- 通过调节狭缝的宽度，改变光源发出的光的尺寸，并观察光的传播和折射现象。

2. 光的衍射与干涉实验- 实验装置：光源、狭缝和透明平板；- 将光源放置在实验台上，并保持稳定；- 在光源前方放置一个狭缝，观察到光经狭缝后的衍射现象；- 在光源和狭缝之间加入透明平板，观察到光的干涉现象；- 通过调节狭缝和平板的位置，观察和测量不同条件下光的衍射和干涉规律。

3. 光的性质测量实验- 实验装置：光源、透明平板和测量仪器；- 将光源放置在实验台上，并保持稳定；- 在光源前方放置透明平板，通过测量仪器对光的性质进行测量，如光的强度、光的波长等；- 通过调节狭缝和平板的位置，观察和测量不同条件下的光的性质。

四、实验结果分析与讨论1. 根据实验步骤中观察到的现象和测量到的数据，分析和讨论光的传播、折射、衍射和干涉规律；2. 比较不同条件下的光的性质，如不同波长下的光的衍射和干涉现象，光的强度和波长之间的关系等；3. 探讨实验中可能存在的误差来源，如光源的稳定性、测量仪器的精度等。

五、实验总结1. 总结实验中观察到的光的性质和规律，并对光的传播、折射、衍射和干涉进行概括和总结；2. 通过实验对光学理论的理解程度进行总结，并提出进一步学习和实验的建议；3. 强调实验的重要性和实践对于知识掌握和理解的重要性。

六、实验安全注意事项1. 实验过程中注意不要直视光源，避免对眼睛造成伤害；2. 实验结束后，关闭光源，并注意实验器材的安全和整理。

大学物理实验(光学)汇总

教作绝对不能动望远镜的仰角调节螺丝以及物镜和目
案镜的焦距），从望远镜观察平行光管的光亮狭缝像，
调节平行光管透镜的焦距，使光亮狭缝恰好位于平
行光管透镜的焦平面上，这时从望远镜中可清晰看
到狭缝的像呈现在分划板平面上（一条明亮的细
线），这说明望远镜接收到的是平行光，也就是说，
平行光管出射的是平行光。
首
页
所以从望远镜里可清晰看到狭
缝的像呈现在分划板上且无视差，
是平行光管出射平行光的判定标志。
23
H Y
3、平行光管光轴与分光计中心轴垂直的调整
Q
在上一步的基础上，调节平行光管（或望远镜）
教的水平摆向调节螺丝，使狭缝细线像与十字叉线竖案线重合；然后转动狭缝90O，调节平行光管的仰角螺
丝，使狭缝细线像与中心水平线重合。这时平行光
教案
4、放置并调整三棱镜，使其侧面平行于分光计光轴
调整方法根据自准直法，用已调好的望远镜来
A 6bc
进行。为了便于调整，把
三棱镜按下图所示位置放
置夹稳在载物台上，使平台下三个螺钉6a 、 6b、首 6c中每两个的连线与三棱页镜的镜面正交。
6a A
C
6bB
C
6c B
望远镜
25
H 旋转望远镜，使望远镜对准棱镜的一个折射面AB，
动载物台，使折射光线沿偏向
角减小的方向移动。当看到在
首页
载物台转到某个位置折射光线
将反方向移动，这一位置就是
图26-15
折射光线以最小偏向角出射的位置。读出此时的读
数圆盘两游标的读数 1、 1' 。
30
H
Y (3)测定入射光方向。旋紧7、25螺钉，锁紧载物 Q 台，移去三棱镜，将望远镜对准平行光管，使分教划板十字竖线对准狭缝中央，读出此时两游标的

大学物理光学实验

实验一薄透镜焦距的测定实验目的１．学会调节光学系统使之共轴。

２．掌握测量薄会聚透镜和发散透镜焦距的方法。

３．验证透镜成像公式，并从感性上了解透镜成像公式的近似性。

实验仪器1－CXJ 型光具座，底座及支架，薄凸透镜，薄凹透镜，平面镜，物屏（可调狭逢组、有透光箭头的铁皮屏或一字针组），像屏（白色，有散射光的作用）。

重点难点：1、按实验操作规程规范操作。

2、动手操作能力培养。

德育渗透：1、培养学生爱护仪器，保护国家财产的意识。

2、培养学生互相帮助，团结协作的精神教学方法1、讲授法。

2、演示法。

3、学生分组实验法布置作业：1、数据处理。

2、误差分析3、独立完成实验报告。

4、预习下一个实验实验原理１．共轭法测量凸透镜焦距利用凸透镜物、像共轭对称成像的性质测量凸透镜焦距的方法，叫共轭法。

所谓“物象共轭对称”是指物与像的位置可以互移，如图5－1—1（a ）所示。

其中（a ）图中处于物点0s 的物体Q 经凸透镜L 在像点p 处成像P ，这时物距为u ，像距为v 。

若把物点0s 移到图5－1—1（a ）中p 的点，那么该物体经同一凸透镜L 成像于原来的物点，即像点p 将移到图5－1—1（a ）中的0s 点。

于是，图5－1—１（b ）中的物距'u 和像距'v 分别是图5－1—1（a ）中的像距v）（——图a115)(1b －１—图５和物距u ，即物距v u ='，像距u v ='。

这就是“物像共轭对称”。

设D v u v u =+=+''（物屏Q 和像屏P 之间的距离为D ）。

根据上面的共扼法，如果物与像的位置不调换，那么，物放在0S 处，凸透镜L 放在1X 处，所成一倒立放大实像在p 处；将物不动，凸透镜放在2X 处，所成倒立缩小的实像也在p 处，如图5－1－2所示。

由图可知，d u u =-'或d u v =-。

于是可得方程组解方程组得,2d D v += 2d D u -= Dd D f 4'22-= （5—１—１）该式是共轭法测量凸透镜焦距的公式。

大学：大学物理光学实验教案

大学：大学物理光学实验教案1. 引言1.1 概述在大学物理教育中，实验教学一直被认为是非常重要的一环。

通过实际操作与实验观察，学生可以更好地理解和应用物理原理，提高解决问题的能力和创新思维。

光学实验是大学物理课程中的重要组成部分之一，涉及到光的性质、传播、衍射等相关内容。

本篇长文旨在介绍大学物理光学实验的教案。

通过对实验介绍、原理解释、步骤与仪器要求以及结果分析与讨论等方面的详细阐述，希望能够帮助教师更好地设计和组织光学实验教学，并提供一些有关教学意义、学生反馈与评价以及总结展望等内容。

1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述：引言部分主要对文章内容进行概述，并介绍文章各个部分的安排与目标。

接下来的正文部分将从实验介绍、实验原理以及实验步骤和仪器要求三个方面详细探讨光学实验相关内容。

然后，在结果与讨论部分将对数据收集与处理、实验现象解释以及结果分析与讨论进行深入分析。

随后，文章将探讨光学实验的教学意义，并介绍学生反馈与评价。

最后，通过总结与展望部分对本文进行总结，并展望日后光学实验教学的发展方向。

1.3 目的本文旨在提供一份完整且详细的光学实验教案，帮助大学物理教师在教学中更好地组织和引导学生进行光学实验。

通过对实验介绍、原理讲解、步骤要求等方面的阐述，使教师能够清晰地了解在光学实验中需要注意的重点和难点。

同时，通过对数据处理、实验现象解释以及结果分析与讨论等内容的讲解，希望能够加深理论和实践相结合的教育效果。

本文还将探讨光学实验的教学意义，并根据对学生反馈与评价的收集和总结，为读者提供一些建议和参考。

最后，在总结与展望部分会回顾本文内容，并对未来光学实验教育可能存在的问题与发展方向进行探讨。

通过本篇文章的撰写与阅读，期望能够为大学物理光学实验教学提供有益的帮助和参考。

2. 正文：2.1 实验介绍物理光学实验是大学物理实验教学中的一项重要内容，通过该实验可以让学生深入了解光的性质和行为。

本次实验旨在通过对光的折射、反射、干涉和衍射等现象的观察与分析，培养学生的实践操作能力和科学研究意识。

大学物理实验--光学基础实验扩展PPT

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注意事项
1 ．光学元件应轻拿轻放，要避免震动和磕碰，以防破损. 2 ．为了区别凸透镜和凹透镜，可以持镜看书，将字放大
者为凸透镜，缩小者为凹透镜. 决不准用手触摸光学元件的光学面（如透镜的镜面），只
能接触非光学面（如毛玻璃面）. 也不准对着光学元件说话、咳嗽、打喷嚏，以防污损. 3 ．光学表面附有灰尘、污物时，不要自行处理（不能用
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实验原理
1、公式法测薄透镜焦距
在傍轴条件下 f f 1 uv
在空气中 f f
高斯公式
可得 1 - 1 1 v u f
高斯公式
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满足的条件
满足的条件
1、点物成点像 2 、必须在傍轴条件下进行什么叫傍轴条件
在共轴球面系统中，若入射光线和出射光线靠近主光轴，且与主光轴的夹角μ很小，使sinμ≈tgμ≈μ，cosμ≈1近似成立，则相应的光线称为傍轴光线，上述条件称为傍轴条件。
在实验中,就要依靠在给定的导轨上进行调节,使有关部件中心等高,来达到满足傍轴的条件。实验中我们可以通过共轭法调节使各光具共轴。
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凸透镜焦距的测定物距-像距法
利用测量得到的物距u像距v代入公式 1 1 1 v u f
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共轭法
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自准直法
当以狭缝光源作为物放在透镜的第一焦平面上时，由发出的光经透镜后将形成平行光。如果在透镜后面放一个与透镜光轴垂直的平面反射镜，则平行光经反射，将沿着原来的路线反方向进行，并成像在狭缝平面上。狭缝与透镜之间的距离，就是透镜的第二焦距。这个方法是利用调节实验装置本身，使之产生平行光以达到调焦的目的，所以称自准直法。