实验二几何光学参数测量实验
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。
几何光学实验
薄透镜焦距测量实验⼀、实验⽬的：1、通过实验深刻理解薄透镜的成像规律；2、熟悉薄透镜焦距测量的⽅法；3、学习和掌握光学系统调节过程中共轴等⾼的调节技巧、各微调光学仪器的使⽤⽅法；4、拓展研究薄透镜在显微系统、望远系统和幻灯⽚系统中的应⽤原理。
⼆、实验原理：透镜是组成各种光学仪器的基本光学元件，焦距则是透镜的⼀个重要参数。
在不同的使⽤场合往往要选择合适的透镜或透镜组，这就需要测定透镜的焦距。
本实验通过不同的实验⽅法来研究薄透镜的成像规律，并确定其焦距。
1. 薄透镜成像公式当透镜的厚度远⽐其焦距⼩的多时，这种透镜称为薄透镜。
在近轴光线的条件下，薄透镜成像的规律可表示为：（1）式中U表示物距，V表示像距，f为透镜的焦距，U、V和f均从透镜的光⼼O点算起。
并且规定U恒取正值；当物和像在透镜异侧时，V为正值；在透镜同侧时，V为负值。
对凸透镜f 为正值，对凹透镜f为负值。
2. 凸透镜焦距的测定（1）⾃准法如图1所示，将物A放在凸透镜的前焦⾯上，这时物上任⼀点发出的光束经透镜后成为平⾏光，由平⾯镜反射后再经透镜会聚于透镜的前焦平⾯上，得到⼀个⼤⼩与原物相同的倒⽴实像A´。
此时，物屏到透镜之间的距离就等于透镜的焦距f。
图1 ⾃准法测薄透镜焦距光路图（2）共轭法如图2所示，固定物与像屏的间距为D(D>4f)，当凸透镜在物与像屏之间移动时，像屏上可以成⼀个⼤像和⼀个⼩像，这就是物像共轭。
根据透镜成像公式得知：u 1=v 2 ； u 2=v1（因为透镜的焦距⼀定）若透镜在两次成像时的位移为d ，则从图中可以看出，故 。
由 得： (2)由上式可知只要测出D 和d ，就可计算出焦距f 。
共轭法的优点是把焦距的测量归结为对于可以精确测量的量D 和d 的测量，避免了测量U 和V 时，由于估计透镜光⼼位置不准带来的误差。
3.⾃准法测量凹透镜焦距凹透镜是发散透镜，⽤透镜成像公式测量凹透镜的焦距时，凹透镜成的像为虚象，且虚像的位置在物和凹透镜之间，因⽽⽆法直接测量其焦距，⾃准法来测量。
工程光学实验1—6指导书.
实验一 放大率法测量焦距和截距 Measurement Of Focus And Intercept一、实验目的:1．通过对透镜的焦距和截距测量熟悉焦距仪的测量原理及测量方法，掌握基本的实验技能。
2．了解焦距仪的结构及平行光臂的使用，学会螺旋丝杠式测微目镜读数方法。
3．掌握校正显微镜放大率的方法。
二、实验要求：基本理论：理想光学系统的共线成像理论。
基本知识：了解焦距仪的结构，平行光管的使用，理想光学系统焦点、焦平面、主平面、焦 距和截距的概念。
基本技能：学会在焦距仪上进行同轴等高调节。
学会使用螺旋丝杠式测微目镜及读数方法。
三、实验内容及测量原理：焦距和截距是光学系统重要的特性参数，就几何光学来说，焦距是光学系统的特征值。
只要知道焦距和焦点的位置，就能完全确定任何位置上的物体经过该光学系统所成像的位置、大小、正倒和虚实。
1．焦距的测量原理：光学系统的主点到焦点的距离称为焦距。
物方焦距、像方焦距分别用f 、'f 表示。
放大率法测量焦距是利用平行光管物镜焦面上分化板的一对刻线在被测透镜焦面上成像的比例关系，求出被测透镜焦距的大小。
如平行光管分化板上一对刻线间距为y ,经被测透镜成的像为'y ,平行光管物镜和被测透镜焦距分别为'0f 和'f ,由图一可看出它们的关系如下： 0f y tg -=ω '''f y tg -=ω∵'ωω= ∴''0f y f y -=- 即yy f f ''0'∙-= 式中f0'、y 为已知，f'与y'成正比。
这样只要测出y',即可求出被测透镜焦距。
图一2．焦距的测量：光学系统的最后一个表面顶点到像方焦点的距离为后焦距，用lp'表示。
很显然，对于一个光学系统知道了焦距和截距的大小，就可确定焦点和主点的位置。
图二在测量截距的同时，可以进行透镜截距'F l的测量。
几何光学 实验报告
几何光学实验报告几何光学实验报告引言：光学是研究光的传播和相互作用的科学，而几何光学则是光学中的一个重要分支。
几何光学研究光的传播和反射、折射等现象，通过几何方法描述光的行为。
本次实验旨在通过实际操作，验证几何光学的基本原理，并探究光在不同介质中的传播规律。
实验一：光的直线传播实验目的：通过实验验证光在均匀介质中的直线传播原理。
实验器材：光源、凸透镜、平凸镜、直尺、白纸、直尺、直角三角板等。
实验步骤：1. 将光源放置在实验桌上，并调整到适当位置。
2. 在光源的正前方放置一张白纸，作为屏幕。
3. 将凸透镜放置在光源的正前方，并调整到合适位置。
4. 用直尺在凸透镜的前方放置一根直线，作为光的传播路径。
5. 观察屏幕上的光线，确认光线是否呈直线传播。
实验结果与结论：经过实验观察，我们发现光线在均匀介质中呈直线传播。
这验证了几何光学中的直线传播原理，即光在均匀介质中沿着直线传播。
实验二：光的反射实验目的：通过实验验证光的反射定律。
实验器材：光源、平凸镜、直尺、白纸等。
实验步骤：1. 将光源放置在实验桌上，并调整到适当位置。
2. 在光源的正前方放置一张白纸，作为屏幕。
3. 将平凸镜放置在光源的正前方，并调整到合适位置。
4. 用直尺在平凸镜的前方放置一根直线，作为光的传播路径。
5. 观察屏幕上的光线，确认光线是否按照反射定律反射。
实验结果与结论：经过实验观察，我们发现光线在平凸镜上按照反射定律反射。
反射定律指出入射角等于反射角，实验结果与理论相符。
实验三：光的折射实验目的：通过实验验证光的折射定律。
实验器材：光源、透明介质（如玻璃板）、直尺、白纸等。
实验步骤：1. 将光源放置在实验桌上，并调整到适当位置。
2. 在光源的正前方放置一张白纸，作为屏幕。
3. 将透明介质（如玻璃板）放置在光源的正前方，并调整到合适位置。
4. 用直尺在透明介质的前方放置一根直线，作为光的传播路径。
5. 观察屏幕上的光线，确认光线是否按照折射定律折射。
物理实验技术中的光学参数测量技巧与方法
物理实验技术中的光学参数测量技巧与方法引言：光学是物理学中的一个重要分支，研究光的发射、传播、反射、折射和干涉等现象。
为了能够准确测量光学系统中的各项参数，科学家们发展了各种测量技巧和方法。
本文将从光学参数的测量原理入手，介绍光学实验中常用的测量技巧和方法，旨在帮助读者更深入地了解光学实验的相关内容。
一、激光干涉测量技巧1. Michelson干涉仪Michelson干涉仪是一种常用的高精度测量仪器，可以用于测量光的波长、折射率等参数。
该仪器使用激光作为光源，在一束光线被分为两束后，通过反射镜、半透镜等光学元件进行干涉，从而实现对待测物理量的测量。
通过改变干涉仪的光程差，可以获得不同的干涉条纹，进而测量出光学参数的变化。
2. 白光干涉仪白光干涉仪是一种能够同时测量多个波长的干涉仪。
它采用光栅装置将入射光按照波长分离，再进行干涉实验。
通过调整光栅的角度，可以选择不同的波长进行干涉，从而实现对多个光学参数的测量。
白光干涉仪在实际应用中具有重要的意义，例如在光谱分析和光通信等领域有广泛的应用。
二、精密测量技巧1. 干涉法测距干涉法是一种常用的非接触式测距方法，通过测量两束光在空间中的干涉条纹，从而获得待测物体与光源之间的距离。
这种方法具有高分辨率、高精度的优点，广泛应用于制造业、航空航天等领域的尺寸测量中。
2. 相移法测量相移法是一种常用的测量技巧，通过改变光路中的相位差，实现测量物理量的变化。
利用一个可调节的相移器，可以改变光的相位差，从而获得不同的干涉条纹，进而计算待测物理量的数值。
相移法被广泛应用于光学薄膜的厚度测量、光学元件的表面形貌测量等领域。
三、光学成像技巧与方法1. 平行光与聚焦光的调节在光学实验中，平行光和聚焦光的调节是非常重要的。
通过调节透镜的位置和角度，可以实现光束的聚焦或者展宽，从而满足实验的需要。
同时，透镜的选择也对实验的结果有重要影响，不同的透镜具有不同的光学焦距和折射率。
因此，在进行光学成像实验时，需要合理选择透镜和调节光学系统。
几何光学综合实验·实验报告
几何光学综合实验·实验报告【实验仪器】带有毛玻璃的白炽灯光源、物屏、1/10分划板、凸透镜2个、白屏、目镜、测微目镜、二维调整架2个、可变口径二维架、读数显微镜架、幻灯底片、干板架、滑座5个、导轨。
【实验内容（提纲）】一、测量透镜焦距1、自成像法测量凸透镜（标称f=190mm ）的焦距。
测3次。
翻转透镜及物屏，再测3次。
求平均。
2、两次成像法测量凸透镜（标称f=190mm ）的焦距。
测3次。
3、放大倍数法测量目镜焦距。
至少测5次，做直线拟合求焦距。
二、组装望远镜用第一部分测量的凸透镜和目镜组装望远镜。
调节透镜高低、方向以及水平位置，使能看清楚远处的标尺。
画出光路图，标明元件参数。
用照相法测量放大倍数。
三、组装显微镜、投影机：画出光路图，标明元件参数。
【注意事项】1、光学元件使用时要轻拿轻放。
2、注意保持光学元件表面清洁，不要用手触摸，用完后放回防尘袋。
3、光源点亮一段时间后温度很高，不要触摸，以防烫伤。
4、本实验光学元件比较多，实验前后注意清点，不要搞混【实验一·测量透镜焦距】·自成像法把凸透镜放在十字光阑前面，是两者等高共轴。
在凸透镜后放一平面反射镜，使通过透镜的光线反射回去。
仔细调节透镜与物间的距离，直到在物面上得到十字叉丝的清晰像为止。
这时物与透镜的距离即为透镜的焦距。
用该方法测量透镜的焦距十分简便。
光学实验中经常用这种方法调节出平行光。
例如平行光管射出的平行光就是用此方法产生的。
·两次成像法这种方法也称为共轭法或贝塞尔法这种方法使用的测量器具与前面相同。
其特点是物与屏的距离L保持一固定的值，且使f L '>4。
通过移动透镜，可在屏上得到两次清晰的像。
如左图，透镜在位置I 得到放大的像；在位置II 得到缩小的像。
由左图可知s s d s s L '--='+-=,d 为透镜两次成像所移动的距离。
由此可得：2,2d L s d L s -='+=- 又f '='+1s 1s 1，则L d L f 422-=' 由此可见，只要测出物与屏的距离L 及透镜的位移d ，即可算出f '。
关于光学的实验报告
一、实验目的1. 了解光学仪器的基本构造和使用方法。
2. 掌握光学基本实验原理和实验操作技能。
3. 通过实验验证光学基本定律，加深对光学知识的理解。
二、实验仪器1. 平行光管2. 透镜3. 光具座4. 分划板5. 白光光源6. 积分球7. 滤光片8. 光谱仪9. 光纤光谱仪三、实验内容实验一：平行光管测量透镜焦距1. 实验原理：平行光管通过调节分划板使其成像于无穷远，再利用透镜的成像规律测量焦距。
2. 实验步骤：a. 将平行光管放置在光具座上，调节光源使光线平行。
b. 将分划板调节到物镜的焦平面上，观察分划板的像。
c. 将待测透镜放置在光具座上，调整位置使分划板的像清晰。
d. 利用读数显微镜测量透镜的焦距。
实验二：测量不同种类滤光片的透过率1. 实验原理：利用积分球和光谱仪测量不同种类滤光片的透过率。
2. 实验步骤：a. 将光源放置在积分球中，使光线均匀分布。
b. 将不同种类的滤光片依次放置在积分球的出口处。
c. 利用光谱仪测量透过滤光片的光谱。
d. 计算滤光片的透过率。
实验三：了解薄膜的性质与应用1. 实验原理：利用干涉现象观察薄膜的厚度和折射率。
2. 实验步骤：a. 将薄膜样品放置在光具座上，调节光源使光线垂直照射薄膜。
b. 观察干涉条纹，记录条纹间距。
c. 根据干涉条纹间距计算薄膜的厚度和折射率。
实验四：了解光纤光谱仪的原理与使用方法1. 实验原理：光纤光谱仪利用光纤传输光信号，通过光谱仪分析光信号的光谱。
2. 实验步骤：a. 将光纤光谱仪连接到光源和探测器。
b. 调节光源，使光信号通过光纤传输。
c. 利用光谱仪分析光信号的光谱。
四、实验结果与分析1. 平行光管测量透镜焦距：测量结果与理论值基本一致，说明实验操作正确。
2. 测量不同种类滤光片的透过率：测量结果与滤光片规格书上的数据基本一致，说明实验操作正确。
3. 了解薄膜的性质与应用：通过实验观察到干涉条纹，计算出薄膜的厚度和折射率，说明实验操作正确。
几何光学实验报告
几何光学实验报告几何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学科。
而几何光学则是光学中的一个重要分支，主要研究光线的传播和反射规律。
在本次实验中，我们将通过一系列几何光学实验来探索光的性质和行为。
实验一：光的直线传播在这个实验中，我们使用了一束激光器作为光源，通过调整光线的传播路径，观察光线是否呈直线传播。
实验结果显示，光线在均匀介质中传播时，确实呈直线传播。
这与几何光学的基本假设相符，即光线在均匀介质中传播时沿着直线传播。
实验二：反射定律的验证在这个实验中，我们使用了一面平面镜，将光线照射到镜面上，观察光线的反射现象。
实验结果表明，入射光线和反射光线之间的角度满足反射定律，即入射角等于反射角。
这一结果进一步验证了几何光学中的反射定律。
实验三：折射定律的验证在这个实验中，我们使用了一个玻璃棱镜，将光线照射到棱镜上，观察光线的折射现象。
实验结果显示，入射光线和折射光线之间的角度满足折射定律，即入射角、折射角和介质折射率之间存在一定的关系。
这一结果进一步验证了几何光学中的折射定律。
实验四：透镜成像在这个实验中，我们使用了凸透镜和凹透镜，将光线通过透镜，观察光线的成像效果。
实验结果表明，凸透镜使光线经过折射后会聚到一点，形成实像；而凹透镜使光线经过折射后发散，形成虚像。
这一实验进一步验证了几何光学中的透镜成像原理。
实验五：光的干涉在这个实验中，我们使用了一对狭缝和一束单色光源，观察光的干涉现象。
实验结果显示，当光线通过狭缝后，形成了明暗相间的干涉条纹。
这一结果说明了光的波动性质，进一步支持了光学中的干涉理论。
结论通过以上实验，我们对几何光学的基本原理和现象有了更深入的了解。
光的直线传播、反射定律、折射定律、透镜成像和光的干涉等实验结果都与几何光学的理论相符。
这些实验不仅加深了我们对光学的认识，也为今后的光学研究提供了基础。
展望虽然几何光学提供了对光线传播和反射的简化描述，但它并不能解释光的波动性质和量子效应。
几何光学实验教案
几何光学实验教案引言：几何光学是光学的一个重要分支，主要研究光的传播和反射的规律，是理解光的基本性质的一门学科。
几何光学实验是通过实际操作，验证光的传播和反射的规律，并且帮助学生加深对光学原理的理解。
本实验教案将介绍一些基本的几何光学实验内容和步骤。
一、实验目的：1.了解光的传播和反射的基本规律；2.掌握一些基本的光学实验仪器的使用方法；3.加深对几何光学原理的理解。
二、实验器材：1.白纸2.实验光源（手电筒等）3.透镜4.照相机5.光屏6.反射板7.光线追迹仪三、实验内容和步骤：实验一：透镜成像实验1.将透镜竖直放置在桌面上，用白纸作为物体放在透镜的一个焦点上方。
2.调整透镜的位置，使得在另一个焦点上方可以得到清晰的成像。
3.使用照相机记录下透镜成像的过程，并进行分析。
实验二：反射实验1.在光源的一侧放置一块反射板，将光线从光源上照射到反射板上。
2.观察反射板上的光线的反射方向和角度。
3.使用光线追迹仪，追踪光线的传播路径，并记录实验结果。
实验三：光线的折射实验1.将光线从空气中射向一个中心位于透明材料内部的透镜。
2.观察光线经过透镜后的折射情况。
3.使用光屏记录光线的传播路径，并进行分析。
实验四：单缝干涉实验1.将光源照射到一块有单狭缝的屏上。
2.将透镜放置在光屏的后方，调整透镜和屏的距离，观察干涉条纹。
3.使用光屏记录干涉条纹的形成，并进行分析。
实验五：光的色散实验1.使用实验光源照射到一个三棱镜上。
2.观察三棱镜上光线的折射和色散现象。
3.使用照相机记录实验结果，并进行分析。
四、实验注意事项：1.实验操作时要注意安全，避免伤害自己和他人。
2.实验仪器要谨慎使用，避免损坏。
3.实验结果要准确记录，并进行分析和总结。
五、实验结果分析：根据实验的结果，可以总结光的传播和反射的规律，进一步理解几何光学原理。
可以和学生一起讨论实验中的现象和结果，并帮助学生加深对光学的理解。
六、实验延伸：可以根据实际情况，设计更复杂的几何光学实验，如干涉仪、光望远镜等实验，帮助学生进一步了解几何光学的应用。
几何光学实验报告
几何光学实验报告
实验目的：
1. 了解几何光学的基本原理；
2. 掌握几何光学的实验操作方法；
3. 验证几何光学的基本定律。
实验仪器：
凸透镜、凹透镜、白色光源、屏幕、尺子等实验器材。
实验原理：
凸透镜的成像规律：
根据凸透镜成像规律，凸透镜的成像位置与物距、像距、焦距等参数有关系式，分别为：
1/f = 1/v + 1/u（物距u、像距v、焦距f）；
M = -v/u（放大率M）。
凹透镜的成像规律：
同理，凹透镜的成像位置与物距、像距、焦距等参数有关系式，分别为：
1/f = 1/u + 1/v
M = -v/u
实验步骤：
1. 用透镜架组装实验仪器；
2. 将凸透镜放置在光源处，调整距离，使光线通过凸透镜后射
向屏幕，观察成像情况；
3. 测量实验数据，根据数据计算出实验结果；
4. 用同样的方法，将凹透镜放置在光源处，观察成像情况，测量实验数据，计算出实验结果。
实验结果：
用凸透镜的焦距测量法，得到凸透镜的焦距f = 100mm；
用凸透镜法成像法，将物体放在聚焦点前（u = -90mm），得到成像位置v = 180mm，计算得放大率M = -2。
用凹透镜法成像法，将物体放在凹透镜内（u = -130mm），得到成像位置v = 156mm，计算得放大率M = -1.2。
实验结论：
1. 通过实验验证了凸透镜的成像规律，得到凸透镜的焦距和放大率；
2. 通过实验验证了凹透镜的成像规律，得到凹透镜的焦距和放大率。
参考文献：
《高等物理实验教程》、《The Feynman Lectures on Physics》等相关教材。
几何光学设计实验,实验报告
几何光学设计实验,实验报告
本次实验是关于几何光学设计的，通过实验可以更好地理解光学原理，学习光学设计
的基础知识与方法，提高对光学系统的认识能力。
本次实验通过设计一组透镜系统来达到
给定的光学效果，同时用光学软件进行光线追迹分析和计算光学参数，是一次较为综合性
的光学实验。
首先，实验过程中需要使用的软件是ZEMAX，在电脑上运行软件并且学习其操作方法，可以通过学习光学设计的基本知识去参照软件的使用方法和实践，尽量使实践和理论相结合。
其次，实验中的主要目的是设计一组透镜组来实现给定的光学效果，因此，在设计之
前要清楚的了解所需要达到的光学效果，确定设计的目标。
设计一组透镜系统时，需要首先推导出所需的理论公式，计算每一个透镜的参数，如
半径、焦距、厚度、表面曲率等，并且注意透镜的透光面朝向和面间距等参数的选择，保
证整个系统的光学效果。
最后，在通过软件模拟展示整个系统实现的结果，并进行光线追迹计算，对结果进行
评估和修正，通过结果的验证确定系统的设计是否合理。
总之，在实验中需要将理论和实践相结合，兼顾光学原理与光学设计，才能在实验中
获得较为理想的结果，加深对光学的理解，提高光学设计的能力。
实验报告-几何光学
测量次数
透镜位置X1(mm)
第一次成像
透镜位置X2(mm)
第二次成像
d=|X2-X1|
(mm)
1
2
3
结果
平均d= mm f=(L2-d2)/4L= mm
3.放大倍数法
测微目镜位置
Xk(mm)
物宽
s(mm)
像宽(mm)
S=z2-z1
放大倍数
Mk= S/s
利用(Xk,Mk)做直线拟和，相关系数r2=
焦距f=
第二部分望远镜组装
光路图（标明元件参数）
放大倍数测量：M=
第三部分（选做）
1．显微镜组装（画处光路图，标明参数）
2．投影机组装（画处光路图，标明参数）
【结论与讨论】
成绩（满分30分）：指导教师签名：日期：
姓名
学号
院系
时间
地点
【实验题目】几何光学综合实验
【实验记录】
第一部分：凸透镜（组）焦距测量
1.自成像法
透镜焦距标称值：________mm
测量次数
透镜到接收屏距离(mm)
X1-X2=Δ
翻转透镜与接收屏，重测距离(mm)
X1-X结果
f=(Δ+Δ’)/2=
2.两次成像法
透镜焦距标称值：________mm
光学基本测量实验报告
光学基本测量实验报告一、实验目的本次光学基本测量实验旨在让我们深入了解光学测量的基本原理和方法，掌握常见光学仪器的使用，培养我们的实验操作能力和数据处理能力，以及提高我们对光学现象的观察和分析能力。
二、实验原理（一）薄透镜焦距的测量1、自准直法当物位于凸透镜的焦平面上时，发出的光线经透镜折射后成为平行光，若在透镜后面垂直光轴放置一平面镜，平行光被反射后再次通过透镜，仍会聚于焦平面上，形成一个与原物等大倒立的实像。
此时，物与透镜之间的距离即为透镜的焦距。
2、物距像距法根据凸透镜成像公式 1/u ＋ 1/v ＝ 1/f ，其中 u 为物距，v 为像距，f 为焦距。
通过测量物距和像距，即可计算出焦距。
（二）分光计的调节与使用分光计是一种精确测量角度的仪器。
其原理是利用自准直望远镜产生平行光，通过望远镜观察反射回来的像，调节分光计的各部分，使望远镜光轴、平行光管光轴以及载物台平面均与分光计中心轴垂直。
（三）光栅衍射光栅是由大量等宽等间距的平行狭缝组成的光学元件。
当一束平行光垂直照射在光栅上时，会产生衍射现象。
根据光栅方程dsinθ ＝kλ （其中d 为光栅常数，θ 为衍射角，k 为衍射级数，λ 为入射光波长），通过测量衍射角和已知的波长，可以计算出光栅常数。
三、实验仪器1、光学平台2、凸透镜3、光具座4、光源5、光屏6、平面镜7、分光计8、光栅9、游标卡尺10、毫米刻度尺四、实验内容及步骤（一）薄透镜焦距的测量1、自准直法（1）将凸透镜固定在光具座上，在透镜前放置一发光物（如小灯泡），在透镜后放置一平面镜。
（2）移动光屏，直到在光屏上看到清晰的与物等大倒立的实像。
（3）记录此时物与透镜之间的距离，即为透镜的焦距 f1 。
（4）重复测量三次，取平均值。
2、物距像距法（1）在光具座上依次放置光源、凸透镜和光屏，使三者的中心大致在同一高度。
（2）移动凸透镜，在光屏上得到清晰的实像，记录此时的物距 u 和像距 v 。
几何光学（北京科技大学物理实验报告）
实验报告实验名称：几何光学实验时间：2015年11月20日班级：物理1402学生姓名：XXX同组人：XXX实验目的：1、学会测量透镜焦距的几种方法。
2、较全面地了解透镜成像的原理及相差的原因。
实验仪器：导轨、白炽灯、品字屏、平面反射镜、凹透镜、凸透镜、滤色片、球差屏、可变光阑、标尺屏、白屏、导轨滑块实验原理：A 凸透镜焦距的测量a通过透镜成像公式求透镜的焦距以s表示物距，s’表示像距，f表示透镜的焦距，成像公式为：1 s +1 s′=1f那么焦距公式为：f=ss′s+s′b 由透镜两次成像的方法测凸透镜的焦距如右图所示：则对于放大像可得：f=(A−e−X)(e+X)A对于缩小像可得：f=A−X XA所以：X=A−e 2f=A2−e2 4Ac 用自准法测凸透镜的焦距（光路图如下）：如果物在透镜的一个焦点上，那么它发出的光线通过透镜后是平行光线，反射后的光线将原路返回，即像点和物点重合。
所以只要调整物点和透镜的位置，使像点与物点重合，此时物到凹透镜的距离便是焦距。
B 凹透镜焦距的测量a 通过透镜成像公式测凹透镜的焦距（光路图如下）图中凸透镜的焦距已知，连续利用两次：1 s −1 s′=1f即可求出凹透镜的焦距。
b 采用自准法测量凸透镜的焦距在S0处的发光物经凸透镜L1后成像于S（屏）处，使凸透镜L1的光心到S的距离大于f将凹待测凹透镜L2和平面反射镜置于凸透镜L1和S之间。
移动凹透镜L2，当凹透镜L2的光时，将在S0处发光物的附近S，处形成一个清晰的实像。
此时凹透镜到心到S的距离等于f凹屏的距离为凹透镜的焦距。
C 透镜的相差相差分为：色差球面像差彗形像差像散D 几何光学仪器a 景深b 照相机c 投影仪d 望远镜e 显微镜实验内容和数据处理及分析：A测量透镜的焦距（1）通过透镜成像公式求凸透镜的焦距。
将一凸透镜置于品字屏和白屏之间，反复移动透镜和白屏，直到得到一个清晰的实像。
实验中光学元件的位置：白光源“品”字屏凸透镜白屏所以：f=ss′s+s′=(50.00−25.00)(58.00−50.00)50.00−25.00+(58.00−50.00)=6.06cm（2）通过透镜成像公式凹透镜焦距。
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。
几何光学实验报告
几何光学实验报告引言：几何光学是光学中的一个重要分支，它运用几何学的原理研究光的传播和反射、折射等现象。
本次实验旨在通过一系列具体的实验，探索几何光学的基本原理与应用。
实验一：平面镜的成像平面镜是几何光学中最常见的光学元件之一，它可以产生镜像。
实验中，我们将在平面镜上施加一束光，并观察其成像特点。
实验表明，平面镜成像会保持物体的左右关系不变，但却改变了物体的上下关系。
实验二：凸透镜的成像凸透镜是另一种常见的光学元件，具有集光、聚光的作用。
在这个实验中，我们将一束光通过凸透镜，观察并测量成像距离与物距之间的关系。
实验结果显示，凸透镜成像具有放大或缩小物体的特点，且成像距离与物距成反比关系。
实验三：光的折射现象光的折射是光线从一种介质进入另一种介质后改变方向的现象。
我们通过实验探究了光在不同介质之间传播时的折射规律。
实验结果显示，当光线从光疏介质（如空气）射入光密介质（如玻璃）时，折射角小于入射角；反之，当光线从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角。
实验四：棱镜的色散效应棱镜是另一种常用的光学器件，具有分离光谱的特性。
实验中，我们将白光通过棱镜，观察并记录光在不同频率下的折射角和折射率。
实验结果显示，不同颜色的光在通过棱镜后会发生弯曲，并产生色散效果，形成连续的光谱。
实验五：反射与折射的联合效应在实际应用中，光线的传播通常不仅仅涉及反射，还包含折射。
通过实验，我们研究了当光线从一个介质射入另一个介质时，反射光与折射光的相对大小和角度变化。
实验结果表明，当折射光与反射光的角度差越大时，反射光的强度会减小，而折射光的强度会增加。
结论：通过本次实验，我们深入探讨了几何光学的基本原理与应用。
在平面镜、凸透镜、棱镜以及光的折射和反射等实验中，我们观察到了光线的成像、色散以及反射与折射的联合效应。
这些实验结果为我们理解光的行为提供了实际的证据和感性的认识。
几何光学作为光学学科的重要组成部分，广泛应用于光学仪器、光通信、成像技术等领域。
光学测量实验报告
光学测量实验报告光学测量实验报告引言：光学测量是一种基于光的性质和原理进行测量的方法。
它广泛应用于各个领域，包括物理学、化学、生物学、医学等。
本次实验旨在通过实际操作，探索光学测量的原理和技术，并对实验结果进行分析和解释。
实验一：折射率的测量折射率是光在介质中传播速度与真空中传播速度的比值。
利用光的折射现象，我们可以测量出不同介质的折射率。
实验中，我们使用了一束光通过不同介质的光程差测量方法来测量折射率。
首先，我们将一束光射入一个介质中，观察光束的折射角度，并通过斯涅尔定律计算出折射率。
实验结果表明，不同介质的折射率存在差异，这与介质的光密度有关。
实验二：光的干涉光的干涉是光波相互叠加产生干涉条纹的现象。
实验中，我们使用了光的干涉现象来测量薄膜的厚度。
通过将一束光照射到薄膜上，观察干涉条纹的变化，我们可以计算出薄膜的厚度。
实验结果表明，薄膜的厚度与干涉条纹的间距呈线性关系，这为测量薄膜厚度提供了一种简便有效的方法。
实验三：光的衍射光的衍射是光波在通过孔径或者物体边缘时发生弯曲和扩散的现象。
实验中，我们通过光的衍射现象来测量物体的尺寸。
通过将一束光照射到物体上，观察衍射图样的变化，我们可以计算出物体的尺寸。
实验结果表明，物体的尺寸与衍射图样的大小呈正相关，这为测量微小物体的尺寸提供了一种非接触、高精度的方法。
实验四：光的偏振光的偏振是指光波中的电场矢量只在一个特定平面上振动的现象。
实验中，我们通过光的偏振现象来测量材料的性质。
通过将一束偏振光照射到材料上，并观察透射光的偏振状态，我们可以判断材料的光学性质。
实验结果表明，不同材料对光的偏振状态有不同的响应，这为材料的光学特性研究提供了一种便捷的方法。
结论：通过本次实验，我们深入了解了光学测量的原理和技术。
光学测量作为一种重要的测量方法，在科学研究和工程应用中发挥着重要作用。
通过掌握光学测量的原理和技术，我们可以更准确地测量和分析光学现象，为科学研究和工程设计提供可靠的数据支持。
几何光学实验简介
光学实验的特点
• 1．实验和理论密切结合 • 2．仪器调节的要求较高 • 3．要求较高的实验素养
• 光学仪器常见损坏现象 (1)破损 (2)磨损 (3)污损 • 使用和维护光学仪器的注意事项 (1)在使用仪器前必须认真阅读仪器使用说明书，切忌盲目 动手，抱着试试看的心理。 (2)使用和搬动光学仪器时，应轻拿轻放，谨慎小心，避免 受震、碰撞，更要避免跌落地面。光学元件使用完毕，不应随 便乱放，要做到物归原处。 • (3) 保护好光学元件的光学表面，绝对禁止用手触入，只能 用手接触经过磨砂的“毛面”，如透镜的侧边，棱镜的上下底 面等。若发现光学表面有灰尘，可用毛笔、镜头纸轻轻擦去。 如果光学表面有脏物或油污，则应向教师说明，不要私自处理； 对于没有镀膜的表面，可在教师的指导下，用干净的脱脂棉花 蘸上清洁的溶剂(酒精、乙醚等)，仔细地将污渍擦去，不要让 溶剂流到元件胶合处，以免脱胶；对于镀有膜层的光学元件， 则应由指导教师作专门的技术处理。
光学实验应该学习和掌握的内容
• • • • 1．学习光学中基本物理量的测量方法 2．学会使用一些常用的光学仪器 3．学习分析光学实验中的基本光路 4．学习分析误差的方法和对实验数据的 实验三 实验四 实验五 实验六 光学显微镜、 光学显微镜、测微目镜的结构和使用 透镜的成像特点、 透镜的成像特点、焦距测量实验 平行光管调校、 平行光管调校、透镜焦距测量实验 利用最小偏向角法测量玻璃折射率 利用阿贝折射仪测折射率 利用比较测角仪测量光学零件不平行度
学习分析误差的方法和对实验数据的处理能力实验一光学显微镜测微目镜的结构和使用实验二透镜的成像特点焦距测量实验实验三平行光管调校透镜焦距测量实验实验四利用最小偏向角法测量玻璃折射率实验五利用阿贝折射仪测折射率实验六利用比较测角仪测量光学零件不平行度
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实验二几何光学参数测量实验
一、实验目的：
1.掌握简单光路的分析和调整方法
2.了解、掌握自准法测薄凸透镜焦距及自组显微镜的原理和方法
二、实验原理
1.自准法测薄凸透镜焦距f
当发光点（物）P处在凸透镜L的前焦平面时，它发出的光线通过透镜后将成为一束平行光。
若用与主光轴垂直的平面镜M将此平行光反射回去，反射光再次通过透镜后仍会聚于透镜的前焦面上，其会聚点将在发光点相对于光轴的对称位置上。
2. 自组显微镜
物镜L o的焦距f o很短，将F1放在它前面距离略大于f o的位置，F1经L o后成一放大实像F’1，然后再用目镜L e作为放大镜观察这个中间像F’1，F’1应成像在L e的第一焦点f e之内，经过目镜后在明视距离处成一放大的虚像F’’1。
三、实验器材
1. 自准法测薄凸透镜焦距f
1、带有毛玻璃的白炽灯光源S;
2、品字形物像屏P;
3、凸透镜L;
4、二维调整架;
5、平面反射镜M;
6、二维调整架;
7、滑座1; 8、滑座1; 9、滑座1; 10、滑座1; 11、导轨
2. 自组显微镜
1、带有毛玻璃的白炽灯光源S ；
2、1/10mm 分划板F 1；
3、二维调整架；
4、物镜Lo ；
5、二维调整架；
6、测微目镜Le （去掉其物镜头的读数显微镜）；
7、读数显微镜架；
8、滑座1；9、滑座1；10、滑座1；11、滑座1；12、导轨。
四、 实验步骤
1. 自准法测薄凸透镜焦距f
第一步 把全部元件按顺序摆放在平台上，靠拢，调至共轴，而后拉开一定的距离； 第二步 前后移动凸透镜L ，使在物像屏P 上成一清晰的品字形像；
第三步 调M 的倾角，使P 屏上的像与物重合；
第四步 再前后微动透镜L ，使P 屏上的像既清晰又与物同大小；
第五步 分别记下P 屏和透镜L 的位置a1、a2；
第六步 把P 屏和透镜L 都转180度，重复做前四步；
第七步 再记下P 和L 的新位置b1、b2。
2. 自组显微镜
第一步 把全部器件按图四的顺序摆放在平台上，靠拢后目测调至共轴； 第二步 把透镜Lo 、Le 的间距设定为180mm ；
第三步 沿标尺导轨前后移动F 1（F 1紧挨毛玻璃装置，使F1置于略大于f o 的位置），直至在显微镜系统中看清分划板F1的刻线。
五、数据记录及处理
1. 自准法测薄凸透镜焦距f
被测透镜焦距：
被测透镜焦距：
2. 自组显微镜
f o = mm; f e = mm
计算显微镜的放大率：
其中： 。
六、实验分析与总结 12a a f a -=12b b f b -=2/)(b a f f f +=(250)/()o e M f f =⨯∆⨯o e f f ∆=-。