光学实验课程教学大纲

光学实验课程教学大纲

大纲制定时间：2008年9月

课程名称：光学实验课程负责人：陶纯匡

Optical Experiments

课程分类：基础课程课程类型：必修

适应专业：应用物理、物理学、电子信息科学与技术

课程总学时：48 课程总学分：1.5

实验学时： 48 实验学分：1.5

开课单位：物理学院

一．光学实验课的性质、目的和任务

光学是物理学的一个重要分支。光科学的发展离不开各门各类的光学实验，任何一个重要的光学分支都有着极雄厚的实验基础，光学实验是光科学发展的

发祥地与策动力。

光学实验课程是继力、热实验以及电磁学实验之后为物理类专业二年级学生（含理工综合班）开设的一门独立的基础课程，它在培养学生光学技术基本

功，如何使用光学仪器，光学系统研究光学现象与规律等方面起着重要作用。

在这一教学环节里，学生经过一定的光学测量和光电转换技术的基本训练后应具备光学实验的基本方法、技能和技巧，能够正确记录、处理数据，观察、分析实验现象，正确规范地撰写完整的实验报告，具备从事光科学及相关领域

工作的基本素质和能力。

二．教学内容及学时分配

序号实验项目实验内容学时实验类型备注

1 薄透镜焦距的测量及

成象规律验证

掌握共轴等高调节的基本方法及光束的准

直；薄透镜焦距的测量；成象规律验证。

3 基础实验

2 透镜象差的分析与测

量

认识透镜的各种象差及成因；掌握透镜象差

的测量方法。

3 基础实验

3 测定透镜组的基点了解共轴球面系统的性质，学会光学系统的

共轴调节；测定透镜组的基点及焦距；验证

单个透镜与透镜组基点间的关系。

3 基础实验

4 望远镜、显微镜的设

计及应用

了解望远镜、显微镜的结构及放大原理；测

定望远镜的放大率；掌握显微镜的正确使用

方法，学会用显微镜测量微小长度。

3 设计性

5 分光计的调节与玻璃

折射率的测定

了解分光计的构造及测量的基本原理；学会

分光计的调节方法；掌握分光计测角的方法

及测定玻璃三棱镜折射率。

3 基础实验

6 用阿贝折射仪测定固

体和液体的折射率

了解阿贝折射仪的工作原理及使用方法；掌

握用全反射法测定固体和液体折射率的原

理和方法；测定糖溶液的浓度。

3 基础实验

7 等厚干涉——牛顿

环、劈尖干涉

认识等厚干涉原理；观察等厚干涉现象及特

点；用显微镜测平凸透镜曲率半径和薄片厚

度。

3 基础实验

8 迈克尔逊干涉仪基础

实验

了解迈克尔逊干涉仪的工作原理、结构，并

掌握调节方法；观察非定域干涉图样及特

点；观察等倾、等厚干涉图样及特点；测

He-Ne激光的波长

3 基础实验

9 利用迈克尔逊干涉仪

设计测量光源的波长

差及透明薄片的厚度

观察钠黄光的干涉条纹可见度的变化，测定

钠双线的波长差；观察并测量钠光的相干长

度；观察白光干涉图样，测定透明薄片厚度。

3 设计性

10 单缝衍射光强分布的

研究

认识夫朗和费单缝衍射的光强分布规律；了

解光电转换器的工作原理；用光电转换器测

量单缝衍射光强分布。

3 综合性

11 光栅衍射了解光栅的特征，观察光透过光栅后的衍射

现象；

进一步熟悉分光计的调节与使用；

测定汞灯在可见光范围内的光谱线波长，测

定光栅常数，色散率和分辩本领。

3 基础实验

12 光的偏振现象的观察

和研究

观察光的偏振现象，深入认识光的波动性；

熟悉常见的起偏振和检偏振的方法。

3 基础实验

13 光的旋转偏振现象的

研究

观察光的旋转偏振现象；

学会使用旋光仪；

测量糖溶液的旋光率和浓度。

3 基础实验

14 He-Ne激光束发散角

的测定

学习用光电转换器测定He-Ne激光束的远

场发散角；学会用望远镜系统改善激光束的

发散角。

3 基础实验

15 单色仪的定标与滤光

片光谱透射率的测定

了解光栅单色仪的结构、原理和使用方法；

以已知谱线为基准对单色仪进行定标（可见

光区域）；掌握用单色仪测定滤光片光谱透

射率的方法。

3 基础实验

16 椭圆偏振光法测量透

明薄膜厚度与折射率

熟悉与掌握使用激光椭偏仪的方法；掌后运

用椭圆偏振光法测量薄膜厚度和折射率的

原理和方法。

4 综合性

17 光电倍增管和它的频

率响应

学习光电倍增管和标准灯泡的使用常识；掌

握测定光电元件的光谱响应的方法。

3 综合性

18 CCD器件频率响应及

应用

了解CCD器件的工作原理；测定CCD器件

的频率响应；利用CCD器件制作光电转换

器。

6 综合性

19 全息摄影了解激光全息摄影的原理；学习拍摄静态全

息图的方法与相关技术；学会再现物体立体

象的方法。

3 基础实验