物理光学实验
高中物理中的光学实验与观察
高中物理中的光学实验与观察光学是物理学中重要的分支，研究光的传播、反射、折射、散射等性质。
在高中物理课程中，光学实验和观察是帮助学生理解光学原理的重要手段。
本文将介绍几个常见的光学实验和观察，帮助学生更好地理解光学学科。
一、实验一：光的反射在物理学中，我们经常听说光具有反射的性质。
我们可以通过一个简单的实验来直观地观察和验证光的反射现象。
实验所需材料有：一块平滑的镜子、一束光线源（如手电筒）和一个白色纸板。
1. 将镜子竖直放置在桌子上，并将光线源对准镜子。
2. 调整光线源的角度，使光线射向镜子表面。
3. 将纸板放置在光线与镜子交汇的位置。
4. 观察并记录光线在镜子上的反射现象。
通过这个实验，我们可以看到光线将按照与镜子表面的入射角相等的角度反射回来。
这个实验验证了光的反射规律。
二、实验二：折射定律在光学中，折射是指光线从一种介质射向另一种介质时由于光速的改变而发生的偏折现象。
我们可以通过一个实验来观察和验证折射现象，并理解折射定律。
实验所需材料有：一个透明的玻璃棱镜和一束光线源（如手电筒）。
1. 将光线源放置在玻璃棱镜的一侧，使光线射向棱镜的表面。
2. 观察并记录光线射入和穿出棱镜时的偏折角度。
3. 计算并比较入射角和折射角之间的关系。
通过这个实验，我们可以发现入射角和折射角之间的关系遵循折射定律，即光线从一种介质射向另一种介质时，入射角、折射角和两种介质的折射率之间满足一个简单的数学关系。
三、实验三：光的分光现象光的分光是指当光通过一个透明介质时，由于介质的折射率与光的波长之间的关系不同，导致不同波长的光被分离出来的现象。
我们可以通过实验来观察和理解光的分光现象。
实验所需材料有：一个三棱镜和一束白色光源（如日光灯）。
1. 将白色光源放置在透明三棱镜的一侧。
2. 观察并记录透过三棱镜后，光线被分离为不同颜色的光谱现象。
通过这个实验，我们可以看到，光经过三棱镜的折射和反射后，被分解成红、橙、黄、绿、青、蓝和紫等不同颜色的光谱。
物理学光学实验
物理学光学实验光学实验引言光学实验是物理学中的重要实践环节，通过实验可以直观地观察和验证光的性质和规律。
本教案将介绍一系列光学实验，包括光的折射、反射、干涉、衍射等现象。
通过这些实验，学生将深入了解光的本质和行为，培养实验设计和数据处理的能力。
一、光的折射实验1. 实验目的通过观察光在不同介质中传播时的折射现象，理解光的折射定律。
2. 实验器材光源、平面透镜、直尺、半透明玻璃板等。
3. 实验步骤1) 将光源放置在实验台上，使其发出平行光束。
2) 将平面透镜放置在光束前方，调整透镜位置，使光束通过透镜后成为平行光束。
3) 在透镜后方放置半透明玻璃板，观察光束经过玻璃板后的折射现象。
4) 移动玻璃板的位置，观察光束的折射角度变化。
5) 根据观察结果，绘制光线的入射角和折射角的关系图，并验证折射定律。
4. 实验结果与分析通过实验观察和数据处理，学生可以得出光的入射角和折射角之间满足正弦定律的结论，并进一步理解光的折射现象。
二、光的反射实验1. 实验目的通过观察光在不同表面上的反射现象，理解光的反射定律。
2. 实验器材光源、平面镜、直尺等。
3. 实验步骤1) 将光源放置在实验台上，使其发出平行光束。
2) 将平面镜放置在光束前方，调整镜子位置，使光束反射后成为平行光束。
3) 观察光束在镜子上的反射现象，包括入射角、反射角和法线的关系。
4) 移动镜子的位置，观察光束的反射角度变化。
5) 根据观察结果，绘制光线的入射角和反射角的关系图，并验证反射定律。
4. 实验结果与分析通过实验观察和数据处理，学生可以得出光的入射角和反射角之间满足等角度的结论，并进一步理解光的反射现象。
三、光的干涉实验1. 实验目的通过观察光的干涉现象，理解光的波动性质。
2. 实验器材光源、双缝装置、干涉屏、直尺等。
3. 实验步骤1) 将光源放置在实验台上，使其发出单色光。
2) 在光源后方放置双缝装置，调整双缝的间距和宽度。
3) 在双缝后方放置干涉屏，观察干涉条纹的形成。
初中物理光学实验的基本操作
初中物理光学实验的基本操作光学实验是初中物理学习的重要内容，通过实验可以直观地观察和验证光的性质和光学定律。
下面将介绍几个基本的光学实验及其操作方法。
1.光的直线传播实验：实验目的：验证光的直线传播性质。
实验器材：白纸、直尺、小孔板、手电筒。
实验步骤：1）在白纸上绘制一个实验线，表示光的传播方向。
2）在实验线上选择一个点，用小孔板打一个小孔，这个小孔即可作为光源。
3）保持手电筒平行于实验线，将手电筒靠近小孔板，观察光线从小孔射出后是否沿直线传播。
4）改变手电筒与小孔板的位置，观察光线是否仍然能够沿直线传播。
2.光的反射实验：实验目的：验证光的反射定律。
实验器材：白纸、镜子、直尺、小物体。
实验步骤：1）将镜子竖直放置在白纸上。
2）在白纸上绘制出入射光线和反射光线的实线，和法线的虚线。
3）将小物体放在入射光线上，观察入射光线和反射光线是否满足光的反射定律，即入射角等于反射角。
4）改变入射角的大小，观察反射角的变化。
3.光的折射实验：实验目的：验证光的折射定律。
实验器材：白纸、直尺、棱镜。
实验步骤：1）将棱镜放在白纸上。
2）在白纸上绘制入射光线、折射光线和法线。
3）将入射光线从空气中射向棱镜，观察入射光线和折射光线是否满足光的折射定律，即入射角的正弦值与折射角的正弦值的比等于两种介质的折射率之比。
4）改变入射角的大小，观察折射角的变化。
4.光的散射实验：实验目的：观察和研究光在不同介质中的散射现象。
实验器材：白纸、直尺、水槽、光源。
实验步骤：1）将水槽填满水，并将光源放在一侧。
2）在光源的对面放置白纸，使白纸能够观察到从光源射过来的光。
3）观察光线在水中的传播和散射情况，可以看到光在水中有弯曲和散射的现象。
4）改变光源的位置和水槽内的水的深度，观察光线传播和散射的变化。
通过这些基本的光学实验，学生可以直观地观察到光的性质和光学定律的实际应用，加深对光学原理的理解。
同时，在实验中也需要注意操作的规范性和安全性，保持实验器材的整洁和安全。
高中物理光学实验
高中物理光学实验
1. 双缝干涉实验：使用一台激光器和双缝实验台，通过调节缝宽和间距来观察干涉条纹的产生和运动。
2. 杨氏双缝衍射实验：使用一台激光器、双缝和屏幕，在不同的距离和角度下观察衍射图样的形态和变化规律。
3. 单缝衍射实验：使用一台激光器、黑色单缝和屏幕，通过调节单缝宽度和光源的位置来观察衍射现象。
4. 光的折射实验：使用一个玻璃棱镜、一台激光器和屏幕，观察光线在棱镜内部折射和反射的情况。
5. 凸透镜成像实验：使用一个凸透镜、光源和屏幕，通过调节物体离透镜的距离和凸度来观察成像的过程和规律。
6. 平面镜成像实验：使用一个平面镜、光源和屏幕，通过调节物体距离镜面的距离和角度来观察成像的规律。
7. 光栅谱仪实验：使用一台光栅谱仪和光源，观察通过光栅的光线被分散成各种颜色条纹的现象，并测量其频率和波长。
物理学中的光学实验
物理学中的光学实验光学实验是物理学中的重要组成部分，通过实验研究光的性质和行为，揭示了光的本质以及与物质的相互作用。
本文将从光的传播、折射、干涉和衍射等方面，介绍一些经典的光学实验。
一、光的传播实验光的传播是光学实验的基础，最早的光传播实验之一是荷兰科学家胡克的实验。
他利用一块狭缝，让光通过狭缝后形成直线传播，验证了光是直线传播的。
这个实验不仅揭示了光的传播方式，还为后来的实验提供了基础。
二、光的折射实验光的折射是光通过不同介质时改变传播方向的现象。
这一现象最早由英国科学家斯内尔斯利发现并进行了实验验证。
他利用一块玻璃板，将光通过板的两个表面，观察到光线在玻璃板内部发生折射的现象。
通过实验，斯内尔斯利还发现了光的折射定律，即入射角、折射角和介质折射率之间的关系。
三、光的干涉实验光的干涉是指两束或多束光相互叠加形成干涉条纹的现象。
干涉实验中最经典的实验是托马斯·杨的双缝干涉实验。
他利用两个狭缝，让光通过狭缝后形成干涉条纹，证明了光是波动性质的。
这个实验揭示了光的波动性质，并为后来的光的干涉实验和干涉仪器的发展奠定了基础。
四、光的衍射实验光的衍射是指光通过物体边缘或狭缝时发生弯曲和扩散的现象。
光的衍射实验中，最经典的实验是英国科学家杨德布罗的单缝衍射实验。
他利用一条狭缝，让光通过狭缝后形成衍射现象，观察到了衍射条纹的形成。
这个实验揭示了光的波动性质，并为后来的光的衍射实验和衍射仪器的发展提供了重要的参考。
五、光的干涉与衍射实验的应用光的干涉与衍射实验不仅仅是理论研究的工具，还有许多实际应用。
例如，干涉仪器被广泛应用于光学测量、光学显微镜和激光技术等领域。
衍射实验则被应用于光学图案的制作、光学信息的存储和光学传感器等领域。
这些实验的应用推动了光学技术的发展，对现代科学和工程领域产生了深远的影响。
综上所述，光学实验在物理学中起着重要的作用，通过实验揭示了光的性质和行为。
从光的传播、折射、干涉和衍射等方面，我们介绍了一些经典的光学实验。
物理光学实验
物理光学实验物理光学实验是物理学和光学学科中的重要实验之一。
通过实验，我们可以深入了解光的性质和现象，并验证光的理论模型和规律。
下面将介绍几个常见的物理光学实验。
1. 干涉实验干涉实验是物理光学中最基础也是最经典的实验之一。
它通过将光束分成两束，再让它们发生干涉，从而观察干涉条纹的现象。
著名的杨氏双缝干涉实验就是干涉实验的典型例子。
这个实验展示了光的波动性质，以及波长和光程差对干涉条纹位置和强度的影响。
2. 衍射实验衍射实验是另一个重要的物理光学实验，可以用来探索光的波动性和衍射现象。
光通过一个狭缝或物体边缘时，会发生弯曲和分散，产生特定的衍射图案。
著名的菲涅耳衍射和菲涅耳直线光栅实验就是衍射实验的经典案例。
通过观察和测量衍射图案，可以研究光的传播规律和波动性质。
3. 偏振实验偏振实验是用来研究光的偏振性质的实验。
光经过偏振器后，只能沿着特定方向振动。
根据偏振光的传播方向和偏振器的角度，可以调节光的强度和偏振状态。
偏振实验可以用来研究偏振光的性质，如马吕斯定律和布菲尔定律。
它在光学通信、光学仪器等领域有重要应用。
4. 折射实验折射实验是用来研究光在不同介质中传播和折射现象的实验。
斯涅耳定律和折射率的测量就是折射实验的经典案例。
实验中，光经过界面时会发生折射，传播方向发生改变。
通过改变入射角度和介质折射率，可以观察和测量折射现象，并验证光的折射理论。
5. 散射实验散射实验用于研究光在物体表面或粒子中发生散射的现象。
散射实验可以用来研究散射的颜色、强度和角度分布等特性。
著名的雷利散射和光散射光谱实验就是散射实验的典型案例。
散射实验在大气物理学、颗粒物理学和光学成像等领域有广泛应用。
通过以上几个物理光学实验，我们可以深入了解光的性质和现象，探索光的规律和理论模型。
实验的结果和数据可以与理论预测进行比较，从而验证光学理论的准确性和可靠性。
物理光学实验不仅是物理学和光学学科的基础，也为科学研究和技术应用提供了重要支撑。
物理光学实验分析
物理光学实验分析一、引言物理光学实验是通过观察、测量光的现象和性质，来研究光的本质和规律的实践操作。
在物理学研究中，光学实验起到了至关重要的作用。
本文将对光的干涉、衍射、吸收和透射等实验进行分析和探讨。
二、干涉实验分析1. 杨氏双缝实验杨氏双缝实验是经典的干涉实验之一，它通过在光路上设置两个狭缝，观察到的干涉条纹现象来展示光的波动性。
该实验通过测量干涉条纹的间距，可以得到光的波长，并进一步验证光的波粒二象性。
2. 牛顿环实验牛顿环实验是一种干涉实验，借助光的相干性以及薄膜的微弱干涉，形成了一组圆环条纹。
通过测量牛顿环的半径，我们可以得到透明薄片的曲率半径、薄片的厚度等参数，从而实现精确测量光学元件的性能。
三、衍射实验分析1. 单缝衍射实验单缝衍射实验是通过将光通过一个狭缝后，观察到的光的弯曲现象，来验证光的波动性和衍射现象。
通过测量衍射角度和衍射条纹宽度，可以进一步计算出光的波长和缝宽之间的关系，从而得到精确的光波特性。
2. 衍射光栅实验衍射光栅实验是利用光栅的衍射现象，可以产生多级衍射光谱。
通过衍射光栅实验，我们可以测量光栅常数、光栅的线数等参数，进而实现准确的波长测量和色散效应的研究。
四、光的吸收和透射实验分析1. 光的吸收实验光的吸收实验是通过测量不同材料对光的吸收程度，来研究材料的光学特性。
通过调节光源强度、材料厚度等参数，我们可以得到材料的吸收系数、透射率等重要参数，为光学材料的应用提供实验依据。
2. 光的透射实验光的透射实验可以通过对材料中光的透射进行观察和分析，进一步了解材料在不同波长光照射下的特性。
通过测量透射光的强度、透射角度等参数，我们可以得到材料的透过率、折射率等关键参数，为光学设备的设计和优化提供重要参考。
五、实验的意义和应用物理光学实验作为物理学研究中的重要组成部分，对于理论验证、技术研发和仪器仪表的改进具有重要意义。
通过光学实验可以深入了解光的性质和规律，进而应用于光学仪器、光纤通信、激光技术、医学影像等领域，推动科技的发展和应用。
物理光学的实验
物理光学的实验物理光学是研究光的性质和行为的一门学科，通过实验可以直观地观察和验证光的一些基本原理和现象。
本文将介绍几个常见的物理光学实验，包括狭缝衍射、干涉实验和偏振实验。
一、狭缝衍射实验狭缝衍射实验是研究光的衍射现象的重要手段之一。
在实验中，我们通常使用光源、狭缝和屏幕进行观察和测量。
实验材料和装置：1. 光源：一束单色光，如激光光源或钠灯。
2. 狭缝：可以是单缝或双缝，宽度可调。
3. 屏幕：用于接收和观察衍射光的位置和形状。
实验步骤：1. 将光源放置在一定的距离上，并将光线通过狭缝。
2. 在一定的距离上放置屏幕，观察观察衍射光的位置和形状。
实验结果和分析：当光线通过狭缝后，会发生衍射现象。
在屏幕上形成一系列明暗相间的衍射条纹，这些条纹是由光的波动性引起的。
我们可以通过测量条纹的位置和宽度来确定狭缝的宽度和衍射的特性。
二、干涉实验干涉实验是研究光的干涉现象的重要实验之一。
通过干涉实验可以观察到由两个或多个光源产生的干涉条纹。
实验材料和装置：1. 光源：使用单色光源。
2. 分光镜：将光源分成两束平行光线。
3. 反射镜或透镜：可以改变光线的路径和方向。
4. 干涉屏：用于接收干涉光的位置和形状。
实验步骤：1. 将光源经过分光镜分成两束光线，并使其经过反射镜或透镜后汇聚在同一位置。
2. 将干涉屏放置在汇聚光线的路径上，观察干涉条纹。
实验结果和分析：在干涉条纹中，出现了明暗相间的条纹。
这是由于两束光线相遇并干涉而产生的。
通过观察条纹的位置和形状，可以了解光源的相干性和波长。
三、偏振实验光的偏振是指光的振动方向在一个特定平面上的现象。
偏振实验是研究和分析光的偏振现象的重要实验之一。
实验材料和装置：1. 光源：使用自然光源。
2. 偏振器：用于将自然光转变为具有特定偏振方向的偏振光。
3. 偏振片：用于观察和分析偏振光的特性和效应。
实验步骤：1. 将自然光传入偏振器，将其转变为偏振光。
2. 使用偏振片观察偏振光的效应，如透射或反射后的光强变化。
物理实验：简单易行的光学实验
物理实验：简单易行的光学实验1. 引言光学是研究光的传播、反射、折射、干涉和衍射等现象的科学。
实际进行一些光学实验，对于理解这些现象非常有帮助。
本文将介绍一些简单易行的光学实验，无需特殊设备，即可在家中或学校实验室中进行。
2. 实验材料•白色纸张•笔和尺子•半透明物体（如玻璃板）•磁铁和小铁片•手电筒或激光笔3. 实验一：反射定律验证实验原理反射定律指出，入射角等于反射角。
我们可以通过简单的实验来验证这个定律。
实验步骤1.在白色纸上画一条直线，作为入射光线。
2.将半透明物体放在纸上，并调整角度使得入射光线照到物体上。
3.使用另一张白色纸记录下反射后的光线。
4.测量入射角和反射角，并比较它们是否相等。
结果分析根据测量结果，如果入射角等于反射角，那么我们验证了反射定律。
4. 实验二：折射定律验证实验原理折射定律是指光线从一种介质传播到另一种介质时，入射角和折射角之间满足的关系。
我们可以通过实验来验证这个定律。
实验步骤1.在白色纸上画出一个直线，并在直线上方画一条垂直于直线的法线。
2.将玻璃板放在白纸上方，使得光线从空气中进入玻璃板中。
3.使用另一张纸记录下光线在玻璃板中的路径。
4.测量入射角和折射角，并比较它们是否满足折射定律。
结果分析根据测量结果，如果入射角和折射角之间满足折射定律，那么我们验证了这个定律。
5. 实验三：颜色衍射实验原理颜色衍射是指当光通过一个小的孔或缝隙时，会发生波的衍射现象。
不同波长的光具有不同的颜色，所以可以观察到彩色的衍射现象。
实验步骤1.将纸张对折，并在对折处剪一个小孔。
2.使用手电筒或激光笔，将光线通过小孔照射到墙壁上。
3.观察墙壁上的光斑，注意是否能够看到彩色的衍射现象。
结果分析如果观察到彩色的衍射现象，那么说明光通过小孔发生了颜色衍射。
6. 实验四：磁场对光的影响实验原理磁场可以使得光受到偏转或旋转。
我们可以通过实验来观察这种现象。
实验步骤1.在纸上画一条直线，并在直线上方放置一个磁铁。
物理光学实验
物理光学实验在学习物理光学的过程中，实验是非常重要的。
只有通过实验，我们才能真正地理解光学原理，并将它们应用到实际的问题中。
本文将介绍一些常见的物理光学实验，从基础的干涉与衍射，到更复杂的激光和光纤通信等。
一、双缝干涉实验双缝干涉实验是一种基础的物理光学实验，它可以直观地展示出波动性。
这个实验的原理是通过一个光源照射到两个缝隙之间的屏幕，产生出一个波前差，形成干涉图案。
这个实验可以用来研究光的波动性、波长、相位等方面的特性。
二、菲涅尔透镜衍射实验菲涅尔透镜衍射实验是一种比较复杂的实验，但它却可以用来研究光的动量、波长、相位和波的自旋等方面的特性。
这个实验的原理是通过一个透镜来聚焦光线，然后将光线投射到一个物体上，产生出一系列的衍射图案。
这些图案可以用来研究光的波长和相位等特性。
三、激光干涉实验激光干涉实验是一种比较高级的实验，它可以用来研究激光的特性。
这个实验的原理是将两束激光光束引入一个干涉仪中，然后调节干涉条纹的形状，来测试激光的相干性和相位差等参数。
四、光纤通信实验光纤通信实验是一种应用型的实验，它可以用来研究光纤通信系统的工作原理。
这个实验的原理是将一个激光光束通过光纤传输，在另一端接收信号，然后将信号再次转换成电信号。
这个实验可以用来研究光纤通信系统的性能、传输距离、传输速度等参数。
五、晶体光学实验晶体光学实验是一种比较复杂的实验，它可以用来研究光的偏振和光学各向同性的特性。
这个实验的原理是将一个光线通过晶体，然后测量光线的偏振角度、透过率等参数，以研究晶体的光学性质。
在学习物理光学实验的过程中，实践操作非常重要。
只有通过实验，我们才能真正地感受到光学原理的本质。
通过这些实验，我们可以更加深入地理解光学的各个方面，同时也能提高我们的实验能力和科学素养。
希望大家能够在学习物理光学的过程中，积极参加实验，并且善于发挥自己的想象力和创造力。
物理光学实验报告
物理光学实验报告物理光学实验报告引言：光学是研究光的传播、干涉、衍射、偏振、吸收等现象的科学，是物理学的一个重要分支。
物理光学实验是通过实际操作来观察和验证光学理论的实验，旨在加深对光学原理的理解和应用。
本篇报告将对一系列物理光学实验进行描述和分析。
实验一：光的干涉实验光的干涉是指两束或多束光波相遇时产生的干涉现象。
在实验中，我们使用一束激光作为光源，通过调整干涉装置的角度和位置，观察干涉条纹的变化。
实验结果表明，当两束光波相位差为整数倍的情况下，会出现明纹；而当相位差为半整数倍时，会出现暗纹。
这一实验结果符合光的波动性质，验证了光的干涉现象。
实验二：杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验是经典的光学实验，通过使用一个光源、一个屏幕和两个狭缝，观察干涉条纹的形成。
实验结果显示，在一定条件下，两个狭缝上的光波将发生干涉，形成一系列明暗相间的条纹。
通过测量条纹的间距和角度，可以计算出光波的波长和相干长度。
这一实验为光的波动性提供了直接的证据，并为后续的光学研究奠定了基础。
实验三：光的衍射实验光的衍射是指光波通过一个小孔或绕过障碍物时发生的偏折现象。
在实验中，我们使用一束单色光通过一个狭缝，观察衍射现象。
实验结果显示，当狭缝的宽度适当时，光波将在狭缝后形成一系列明暗相间的衍射条纹。
通过测量条纹的宽度和角度，可以计算出光波的波长和狭缝的尺寸。
这一实验进一步验证了光的波动性，并对光学仪器的设计和应用提供了指导。
实验四：偏振光实验偏振光是指在特定方向上振动的光波，它具有特殊的振动性质和传播规律。
在实验中，我们使用偏振片和光源，观察光的偏振现象。
实验结果显示，偏振片可以选择性地透过或吸收特定方向上的光波，使光线变得偏振。
通过旋转偏振片的角度，可以改变光的偏振方向和强度。
这一实验为光的偏振现象提供了直观的观察和理解，为光学仪器的应用提供了基础。
实验五：光的吸收实验光的吸收是指光波在物质中被吸收并转化为其他形式的能量。
物理光学实验设计
物理光学实验设计导语：物理光学实验是一门基础学科，通过实验可以直观地观察和研究光的性质和行为。
本教案将设计一系列物理光学实验，旨在帮助学生深入理解光的传播、反射、折射、干涉和衍射等相关概念，培养学生动手实践的能力，并提升学生的科学思维和实验操作技巧。
实验一：透镜成像实验目的：观察透镜的成像特性，探究物体与透镜之间的关系。
实验器材：透镜、物体、光源、屏幕实验步骤：1. 将透镜与光源、屏幕等放置在实验室桌上，确保实验器材稳定。
2. 调整光源的位置，使光线射向透镜上的物体。
3. 观察屏幕上的成像情况，并测量物体与透镜的距离、物像距离和放大倍数等数据。
4. 分析成像结果，总结透镜的成像规律。
实验要点：1. 透镜的凸凹面向物体的条件。
2. 物体与透镜的距离对成像结果的影响。
3. 透镜的放大倍数与物像距离的关系。
实验二：光栅衍射实验目的：研究光栅的衍射现象，观察不同光栅参数对衍射图样的影响。
实验器材：光栅、光源、屏幕实验步骤：1. 将光源、光栅和屏幕等放置在实验室桌上，确保实验器材稳定。
2. 调整光源的位置和屏幕的距离，使光线正好通过光栅，并在屏幕上形成衍射图样。
3. 更换不同参数的光栅，如光栅间距、光栅宽度等，重复步骤2。
4. 观察不同光栅参数下的衍射图样，比较它们的差异。
实验要点：1. 光栅的参数对衍射图样的影响。
2. 衍射图样与光栅参数之间的定量关系。
实验三：光的偏振实验目的：观察偏振光的现象，了解光的振动方向与偏振片的关系。
实验器材：偏振光源、偏振片、偏振分析器、屏幕实验步骤：1. 将偏振光源、偏振片、偏振分析器和屏幕等放置在实验室桌上，确保实验器材稳定。
2. 调整偏振光源的位置和偏振片的方向，使光线通过偏振片和偏振分析器，并在屏幕上显示出来。
3. 旋转偏振分析器，观察屏幕上的光强变化。
4. 总结光的振动方向与偏振片的关系。
实验要点：1. 偏振片对光的影响。
2. 光的振动方向与偏振片的关系。
实验四：干涉实验目的：观察干涉现象，研究不同干涉光束的干涉图样。
物理实验技术的光学实验方法
物理实验技术的光学实验方法引言：光学实验是物理学中重要的实验方法之一，通过实验可以直观地观察和测量光的性质和相互作用。
在物理实验技术中，存在着多种光学实验方法，本文将以一些常见的实验方法为例，探讨其原理、操作步骤以及实验结果。
1. 双缝干涉实验双缝干涉实验是经典光学实验中的重要实验之一，它展示了光的波动性和干涉现象。
实验需要的材料包括光源、狭缝、屏幕等。
实验原理：双缝干涉实验基于光的波动性和干涉现象。
当光通过两个狭缝时，形成了两组波源，这些波源相互干涉产生了干涉条纹。
通过观察和测量干涉条纹的形状和间距，我们可以得到关于光波长、狭缝宽度等物理量的信息。
操作步骤：1）将光源置于实验室中，确保光源的稳定性和亮度。
2）调整狭缝间的距离和狭缝的宽度，使其符合实验要求。
3）在光源后方放置一个屏幕，确保能够清晰地观察到干涉条纹。
4）打开光源，观察和记录干涉条纹的形状和间距。
5）根据实验结果，计算光的波长或狭缝的宽度等物理量。
实验结果：通过双缝干涉实验，我们可以观察到明暗相间的干涉条纹。
实验结果可以用来验证光的波动性，测量光的波长，狭缝宽度等。
2. 薄膜干涉实验薄膜干涉实验是研究光的反射和透射的重要实验方法之一。
它通过观察和测量薄膜表面反射光的干涉现象，来研究薄膜的特性和性质。
实验原理：薄膜干涉实验基于光在介质边界处的反射和透射现象。
当光波从一个介质进入到另一个介质时，会发生反射和透射，这两束光在空间中相互干涉产生干涉条纹。
通过观测和测量干涉条纹的形状和间距，我们可以得到关于薄膜厚度、折射率等物理量的信息。
操作步骤：1）准备一个薄膜样品，如玻璃片或金属片。
2）将光源照射在薄膜表面上，调整光源的位置和亮度。
3）在透射光的方向放置一个屏幕，确保能够清晰地观察到干涉条纹。
4）观察和记录干涉条纹的形状和间距。
5）根据实验结果，计算薄膜厚度、折射率等物理量。
实验结果：通过薄膜干涉实验，我们可以观察到明暗相间的干涉条纹。
实验结果可以用来研究薄膜的特性，测量薄膜的厚度、折射率等。
初中物理光学实验步骤详解
初中物理光学实验步骤详解光学实验是初中物理学习中十分重要的一部分，通过进行光学实验，可以帮助学生更好地理解光的传播规律、光的反射、折射等现象。
下面将详细介绍几个常见的初中物理光学实验步骤。
实验一：光的传播直线性实验目的：验证光沿直线传播的特性。
实验器材：亮度均匀的白光源、黑卡纸、光屏。
实验步骤：1. 将白光源放置在实验台上，并保证其亮度均匀。
2. 在白光源的前方放置一张黑卡纸，用作光源的遮挡模式。
3. 将黑卡纸瞬间移开，使光线通过一个小孔射向光屏。
4. 观察并记录光屏上的亮暗图案，判断光线是否沿直线传播。
实验二：光的反射定律实验目的：验证光的反射遵循反射定律。
实验器材：白光源、光屏、反射板。
实验步骤：1. 将白光源放置在实验台上，并保持其亮度均匀。
2. 将光屏放置在白光源的一侧，作为接收屏幕。
3. 在反射板上选择一个角度，将其倾斜放置在光源边缘，使光线射向反射板。
4. 观察并记录光线在反射板上的入射角和反射角，并确定它们是否相等。
实验三：光的折射定律实验目的：验证光的折射遵循折射定律。
实验器材：白光源、光屏、折射板。
实验步骤：1. 将白光源放置在实验台上，并保持其亮度均匀。
2. 将光屏放置在白光源的一侧，作为接收屏幕。
3. 在折射板上选择一个角度，将其倾斜放置在光源边缘，使光线射向折射板。
4. 观察并记录光线在折射板中的入射角和折射角，并利用折射定律判断它们是否符合关系：折射率1 ×入射角1 = 折射率2 ×入射角2。
实验四：凸透镜成像特性实验目的：观察凸透镜的成像特性。
实验器材：凸透镜、物体、屏幕。
实验步骤：1. 在凸透镜的一侧放置一个物体，并保证凸透镜与物体之间有一定的距离。
2. 在凸透镜的另一侧放置一个屏幕，用于接收光线。
3. 调整物体的位置和凸透镜的位置，观察并记录屏幕上的物体成像情况。
4. 根据成像情况，分析并总结凸透镜的成像特性。
通过以上实验，初中生可以深入了解光的传播规律、反射定律、折射定律以及凸透镜的成像特性等内容。
初中物理光学实验
初中物理光学实验光学是物理学中的一个重要分支，它研究光的发射、传播、反射、折射、干涉、衍射、偏振等现象。
在初中物理学习中，光学实验是必不可少的一部分。
下面将介绍几个常用的光学实验。
1. 光的直线传播实验光的传播一般是直线传播，但在介质之间发生折射时会发生弯曲。
为了证明光的直线传播，可以进行以下实验：在实验室中设置一组固定的障碍物，通过光源射向障碍物，观察光的传播情况。
实验中应注意光源的位置和障碍物的形状，以保证观察效果。
2. 光的反射实验光在平面镜上的反射是光学中的基本问题。
为了证明光在平面镜上的反射规律，可以进行以下实验：在实验室中设置一个光源和一个平面镜，通过调整光源和平面镜的位置，观察反射光线与入射光线的夹角和反射角的关系。
实验中应注意光源、平面镜和检测器的位置，以保证观察效果。
3. 光的折射实验光在介质之间传播时会发生折射，根据折射定律可以计算出入射角和折射角的关系。
为了证明光在介质之间的折射规律，可以进行以下实验：在实验室中设置一个光源、一个玻璃棱镜和一个检测器，通过调整光源和玻璃棱镜的位置，观察入射角和折射角的关系。
实验中应注意光源、玻璃棱镜和检测器的位置，以保证观察效果。
4. 光的干涉实验光的干涉现象是光学中的重要问题之一，它可以用来研究光的波动性质。
为了观察光的干涉现象，可以进行以下实验：在实验室中设置两个光源和一个屏幕，通过调整光源的位置和相位差，观察干涉条纹的分布情况。
实验中应注意光源、屏幕和检测器的位置，以保证观察效果。
5. 光的衍射实验光的衍射现象是光学中的另一个重要问题，它可以用来研究光的波动性质。
为了观察光的衍射现象，可以进行以下实验：在实验室中设置一个光源、一个孔和一个屏幕，通过调整孔的大小和位置，观察衍射图案的分布情况。
实验中应注意光源、孔和屏幕的位置，以保证观察效果。
光学实验是初中物理学习中不可缺少的一部分。
通过实验可以加深对光学知识的理解和掌握，同时也能培养学生的实验技能和科学精神。
物理光学实验介绍
物理光学实验介绍物理光学是研究光的本性、光的传播以及光与物质相互作用等现象的学科。
通过物理光学实验，我们能够更直观地理解和验证光学理论，探索光的神秘世界。
接下来，让我们一起走进几个常见且重要的物理光学实验。
一、杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验是证明光的波动性的经典实验之一。
实验装置相对简单，在一个遮光的箱子中，有一个光源照射一块开有两条狭缝的挡板，后面再放置一个观察屏。
当光通过双缝后，在观察屏上会出现一系列明暗相间的条纹，这就是干涉条纹。
干涉条纹的间距和光的波长、双缝间距以及双缝到观察屏的距离有关。
通过这个实验，我们可以清晰地看到光的波动性表现。
光并不是简单地沿直线传播，而是像水波一样，会发生干涉现象。
这一实验结果对于理解光的本质和波动特性具有重要意义。
二、菲涅尔衍射实验菲涅尔衍射实验是研究光在障碍物边缘发生衍射的现象。
在实验中，我们使用一个光源照射一个带有小孔或障碍物的挡板，然后在远处观察屏上观察光的分布。
当光遇到小孔或障碍物时，会在其边缘发生弯曲和扩散，形成明暗相间的衍射条纹。
衍射条纹的形状和强度与小孔或障碍物的尺寸、形状以及光的波长有关。
菲涅尔衍射实验让我们明白，光在传播过程中并不是完全遵循直线传播的规律，当遇到障碍物时会发生衍射，展现出光的波动性。
三、迈克耳孙干涉仪实验迈克耳孙干涉仪是一种用于精确测量光的波长和研究光的干涉现象的重要仪器。
它由两个相互垂直的臂组成，每个臂上都有反射镜和分光镜。
光源发出的光经过分光镜分成两束，分别在两个臂中传播，然后再反射回来重新汇合。
通过调节干涉仪的臂长差，可以在观察屏上看到不同形状和疏密程度的干涉条纹。
这个实验可以用于测量微小的长度变化、折射率等物理量，具有很高的精度和应用价值。
四、光栅衍射实验光栅是一种具有周期性结构的光学元件，由大量等间距、等宽度的狭缝组成。
在光栅衍射实验中，光源发出的光照射在光栅上，会在观察屏上出现一系列明亮的主极大条纹和较弱的次极大条纹。
教案现代物理实验光学实验
教案现代物理实验光学实验一、实验目的通过光学实验的操作，使学生能够掌握光的直线传播、反射、折射、衍射等基本现象和规律，加深对光学知识的理解。
二、实验仪器和材料1. 光源：可以使用激光器、白炽灯等；2. 光屏或光电探测器；3. 凸透镜、凹透镜和平行光板等；4. 直尺、刻度尺等测量工具；5. 反射镜、折射棱镜等。
三、实验内容和步骤1. 光的直线传播实验a. 将光源放置在实验台上，并将其光线垂直打到光屏上；b. 调整光源位置，使得光线方向与光屏竖直方向重合；c. 观察光线在空气中的传播情况，观察是否存在弯曲现象。
2. 光的反射实验a. 放置一块光滑的反射镜，使其与光源呈一定角度；b. 在合适的位置放置光屏，使反射光线照射到光屏上；c. 通过调整反射镜角度，观察光线的反射现象。
3. 光的折射实验a. 将一块透明折射棱镜放置在光源的光线路径上；b. 在折射棱镜的另一侧放置光屏，使折射光线照射到光屏上；c. 观察并记录折射角、入射角以及两种介质的折射率。
4. 光的衍射实验a. 使用一块平行光板，使光通过其中的小孔；b. 在小孔后方放置光屏，观察并记录光的衍射现象；c. 通过改变光源的波长和小孔尺寸，观察衍射现象的变化。
四、实验结果与讨论在进行实验的过程中，需要学生记录各个实验步骤的操作方法、观察到的现象以及相应的数据变化。
实验结束后，学生需要对实验结果进行分析和讨论，回答相关问题，并总结实验中观察到的规律和结论。
五、安全注意事项1. 在实验中光源的选择要符合实验要求，并注意不要直接注视激光光源；2. 操作实验仪器时要轻拿轻放，避免摔碎或损坏；3. 实验过程中遵循实验室安全规定，注意保持环境整洁，防止发生意外事故。
六、实验拓展学生可以进一步探索和研究光的偏振现象、多光束干涉等更复杂的光学实验，以加深对光学知识的理解和应用能力的提升。
通过展开光学实验，学生能够在实践操作中深入理解光学现象和规律，培养科学实验的能力和思维方式，提高学生对物理实验的探究能力和实验设计的能力。
组合光学物理实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解光学元件（如棱镜、透镜等）的基本性质和作用。
2. 掌握光学系统（如光路、干涉、衍射等）的实验操作和现象观察。
3. 分析实验数据，验证光学原理，并探讨实验误差。
二、实验原理本实验涉及光学元件的基本性质，包括折射、反射、干涉和衍射等现象。
通过组合不同的光学元件，可以观察到光路的变化和干涉、衍射等光学现象。
三、实验仪器1. 光源：钠光灯、激光笔2. 光学元件：双棱镜、透镜、平面镜、光栅、狭缝3. 附件：光具座、光屏、测微目镜、白屏、白纸、透明玻璃板、铅笔、玻璃杯、水四、实验内容1. 折射现象观察将铅笔放入装满水的玻璃杯中，观察铅笔在水中的折射现象。
2. 反射现象观察利用平面镜观察光的反射现象，并测量反射角。
3. 干涉现象观察利用双棱镜观察光的干涉现象，测量干涉条纹间距。
4. 衍射现象观察利用狭缝观察光的衍射现象，测量衍射条纹间距。
5. 组合光学元件将双棱镜、透镜和平面镜组合，观察光路的变化。
6. 光栅衍射利用光栅观察光的衍射现象，测量衍射条纹间距。
五、实验步骤1. 折射现象观察（1）将铅笔垂直插入装满水的玻璃杯中。
（2）从侧面观察铅笔在水中的折射现象。
2. 反射现象观察（1）将平面镜放置在光具座上。
（2）调整光源方向，使光线垂直照射到平面镜上。
（3）观察反射现象，并测量反射角。
3. 干涉现象观察（1）将双棱镜放置在光具座上。
（2）调整光源方向，使光线垂直照射到双棱镜上。
（3）观察干涉现象，并测量干涉条纹间距。
4. 衍射现象观察（1）将狭缝放置在光具座上。
（2）调整光源方向，使光线垂直照射到狭缝上。
（3）观察衍射现象，并测量衍射条纹间距。
5. 组合光学元件（1）将双棱镜、透镜和平面镜依次放置在光具座上。
（2）调整光源方向，观察光路的变化。
6. 光栅衍射（1）将光栅放置在光具座上。
（2）调整光源方向，使光线垂直照射到光栅上。
（3）观察衍射现象，并测量衍射条纹间距。
六、实验数据与分析1. 折射现象观察观察到铅笔在水中的折射现象，铅笔在水中看起来弯曲。
物理光学实验探索光学世界
物理光学实验探索光学世界光学是物理学中研究光的传播、反射、折射、干涉和衍射等现象的分支学科。
通过实验探索光学世界，我们可以深入理解光的本质和光的行为特性。
本文将介绍一些经典的物理光学实验，展示光学世界的奇妙之处。
第一部分：干涉实验干涉是光学实验中的重要现象，它是指两束或多束光波相遇后会产生干涉图样，反映出光的波动性质。
干涉实验有很多种，其中最经典的是杨氏双缝干涉实验。
实验中，将一束光通过一个狭缝分成两束，并分别通过两个相邻紧邻的狭缝。
观察屏幕上的干涉条纹，我们可以看到明暗相间的干涉图样，这是因为两束光波发生了相长相消干涉。
第二部分：衍射实验衍射是光通过物体的缝隙或边缘时发生的一种现象，它会导致光的传播方向发生偏离和波前的弯曲。
衍射实验是探索光学世界的重要手段之一。
其中，菲涅尔衍射实验是经典的衍射实验之一。
在实验中，将一束光通过一个圆形光阑，观察在屏幕上形成的衍射图样。
通过这个实验，我们可以观察到衍射现象对光的传播的影响，以及光的波动性质。
第三部分：光的折射实验光的折射是一种光线从一种介质传播到另一种介质时发生的现象。
光线在介质间传播时，会发生折射和反射。
折射实验可以帮助我们了解光在不同介质中的传播规律。
斯涅尔定律是描述光的折射规律的基本定律之一。
在折射实验中，我们可以通过改变光线从一个介质进入另一个介质的角度，观察光线的偏折现象，并验证斯涅尔定律。
第四部分：反射实验反射是光线从一个介质的界面上发生反射时的现象。
在反射实验中，我们可以观察到光线从光滑平面上反射的规律，以及反射角和入射角之间的关系。
通过改变光线的入射角度，我们可以观察到反射光线的方向的变化，进一步认识光的反射特性。
第五部分：单光子干涉实验传统的光学实验主要关注光的波动性质，而在近年来，单光子干涉实验的出现突破了传统的光学观念。
通过使用高度敏感的探测器和光子源，可以实现探测到一个个单光子的干涉现象。
这种实验不仅深化了我们对光的理解，还在量子信息领域有重要应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
物理光学实验华中科技大学光电子科学与工程学院2011.9前言本实验教材是根据光电子科学与工程学院物理光学教学大纲中规定的实验要求选编的。
本实验教材共选入8个实验。
内容涉及光的干涉、衍射、偏振等方面。
本实验教材所列实验项目均选自本院物理光学实验室参编及长期使用的《物理光学实验》，适用于光电子信息类专业学生使用，亦可作为非光电类专业学生的选修教材。
光学实验室的一般规则光学实验要求测量精度高，所用仪器和装置比较精密，对测量条件、周围环境以及对实验者的实验技能都有较高的要求。
因此，在做实验之前，除必须认真阅读实验教材及有关资料，了解清楚实验的目的、原理、方法、步骤和要求外，进入实验室后还必须自觉遵守实验室的规则和对某些实验的特殊要求。
现将实验室的一般规则叙述如下：1.光学仪器多是精密贵重仪器。
取放仪器时，思想要集中，动作要轻、慢。
在没有了解清楚仪器的使用方法之前，切勿乱拧螺丝，碰动仪器或随意接通电源。
2.大部分光学元件用玻璃制成，光学面经过精细抛光，一般都具有Ra0.010的粗糙度。
使用时要轻拿轻放，勿使元件相互碰撞，挤压，更要避免摔坏；暂时不用的元件，要放回原处，不要随意乱放，以免无意中将其扫落地面导致损坏。
3.人的手指带有汗渍脂类分泌物，用手触摸光学面会污染该光学面，影响其透光性和其它光学性质。
因此，任何时候都不能用手去触摸光学表面，只能拿元件的磨砂面。
正确的姿势如图所示。
4.不要对着光学元件和光学系统讲话，打喷嚏和咳嗽，以免涎液溅落镜面造成污痕。
5.光学面若落有灰尘，应先用干净、柔软的脱脂毛刷轻轻掸除，或用“橡皮球”吹除。
严禁用嘴去吹。
一般不能随意擦拭光学表面。
必要时可用脱脂棉球蘸上酒精乙醚混合液轻轻擦拭，切忌用布直接擦拭。
6.光学面上若沾有油污等斑渍时，不要立即动手擦拭。
因为很多光学表面镀有特殊的光学薄膜，在擦拭之前，一定要了解清楚情况，然后再在教师或实验工作人员指导下，采取相应的措施，精心处理。
7.光学仪器中有很多经过精密加工的部件。
如光谱仪和单色仪的狭缝、迈克耳逊干涉仪的蜗轮蜗杆、分光计的读数度盘等，都要小心使用，按规则操作，切忌拆御仪器，乱拧旋钮。
8.要讲究清洁卫生，文明礼貌，不得大声喧哗，打闹。
9.实验完毕，要向指导教师报告实验结果和仪器的使用情况。
整理好仪器，填写仪器使用卡，经允许后方可离开实验室。
实验程序框图⏹自己动手为主：一定要亲自做实验，对实验现象进行分析，培养独立自主的能力，会有成就感。
⏹老师指导为辅：问题不包办，只做点拨提示，保证实验正常进行。
目录前言光学实验室的一般规则实验程序框实验一菲涅耳双棱镜干涉及应用 (1)实验二迈克耳逊干涉仪 (6)实验三用法布里－－珀罗（F－P）干涉仪测量钠双线的波长差 (13)实验四双光源衍射法测量光谱仪狭缝宽度 (19)实验五衍射光栅分光特性测量 (24)实验六偏振光的获得与检测 (30)实验七电光调制实验 (37)实验八声光调制实验 (47)实验一 菲涅耳双棱镜干涉及应用[实验目的]1． 观察和研究双棱镜产生的干涉现象； 2． 测量干涉滤光片的透射波长λ0。
[仪器和装置]白炽灯，干涉滤光片，可调狭缝，柱面镜， 菲涅耳双棱镜，双胶合成象物镜，测微目镜。
[实验原理]菲涅耳双棱镜装置如图1－1a 所示，它由两个相同的棱镜组成，两个棱镜的折射角α很小，一般约为03'。
从点（或缝）光源S 来的一束光，经双棱镜折射后分为两束。
从图中可以看出，这两折射光波如同从棱镜形成的两个虚象S 1和S 2发出的一样，S 1和S 2构成两相干光源，在两光波的迭加区产生干涉。
a b图 1—1 双棱镜干涉原理图从图1－1b 看出，若棱镜的折射率为n ，则两虚象S 1、S 2之间的距离a n l d )1(2-= （1—1） 干涉条纹的间距λan l l l e )1(2'-+=（1—2）当取n=1.50时，则有λlal l e '+=（1—3）可解出e l l la'+=λ （1—4） 若在迭加区内放置观察屏E ，就可接收到平行于脊棱的等距直线条纹。
当用白光照明时，可接收到彩色条纹。
利用图1—2可导出干涉孔径角''l l al +=β （1—5） 光源临界宽度λαβλ'1l lb +==（1—6）从式（1—5）、式（1—6）看出，当l '=0时，β=0，光源的临界宽度b 变为无穷大。
此时，干涉条纹定域在双棱镜的脊棱附近。
b 为有限值时，条纹定域在λαλ-≤b ll ' （1—7）的区域内。
图1—2 双棱镜干涉的几何关系图[内容和步骤]1．调节光路，观察和研究双棱镜干涉现象 (1)按图1—3所示，将光学元件与装置安放在光具座上。
调节光学系统，使其满足同轴等高的要求。
(2)取l ≈200mm, l '≈1200mm, 按λ=550nm, a=03'，n=1.50计算出b 的数值。
置狭缝宽度b t =b/4, 调节棱镜的脊棱与狭缝方向平行，直到使得测微目镜视场里出现清晰的干涉条纹为止。
增大或减小狭缝宽度b, 观察干涉条纹对比度的变化，并给予解释。
图1—3 双棱镜干涉实验装置图1-白炽灯 2-滤光片 3-柱面镜 4-狭缝 5-双棱镜 6-成象物镜 7-测微目镜*(3)在狭缝光源前依次安放具有不同波长带宽的滤光片，观察干涉条纹对比度的变化，并解释之。
2．测量干涉滤光片中心透射长λ0。
由式（1—3）看出，为了测量λ0，需要在一定的精度范围测定d 、l 、l '与e 值(1) 测定d 值图1—4 二次 （共轭） 成象法测量d 值如图1—4所示，通常S 1、S 2和S 并不在与图面垂直的同一平面内，而D 和A 又应从S 1S 2处测量才算准确，故测量d 时，采用二次（共轭）成象法，即成象物镜6在第一个位置时，若从测微目镜中测得S 1，S 2的两个实象s '1，s '2之间的距离d 1，据物象关系，则有B Ad d =1 （1－8） 物镜6在第二个（共轭）位置成象时，则有ABd d =2 （1－9） 由上两式可解出21d d d = （1—10） 实验中，对d 值的测量不应少于三次，然后取其平均值d 。
(2) D 的计算设物镜6从第一个位置移置至第二个（共轭）位置的位移量是C, 则C=B －A ，而D =l +l ’=A +B ，再与和式（1—9），式（1—10）联立，消去A 、B ，可得到：2121d d d d CD -+= （1—11）由各次测量C 、d 1、d 2值，计算相应的D ，然后取其平均值D 。
（3）测量条纹间距e用测微目镜测出10条以上明（或暗）条纹的宽度，计算出干涉条纹间距e 。
多次重复测量，取其平均值e 。
（4）将e D d 、、各值代入式（1—4）计算干涉滤光片中心透射波长λ。
（5）计算λ0的相对误差与标准误差，分析误差产生原因。
[思考题]1．如果给你多块双棱镜，你能否从其外形以及棱镜所产生的干涉条纹来比较它们质量的优劣？2．如果狭缝方向与脊棱稍不平行，就看不见干涉条纹，为什么？附录 关于标准误差根据误差理论，剩余误差定义为：l l i i -=υ (1—1ˊ)式中，l i 是对量l 的第i 次测量值。
l 是对量l 进行n 次测量的算术平均值，即nl l l l n+++=21（1—2ˊ）由贝塞耳公式可知，单次测量的标准误差表示为1][2-=n υσ （1—3ˊ）式中][2υ是剩余误差的平方和，即∑-=in i122][υυ （1—4ˊ）实验二迈克耳逊干涉仪[实验目的]1．熟悉迈克耳逊干涉仪的结构，学会调节和使用迈克耳逊干涉仪的方法；2．观察和研究非定域干涉、定域干涉现象；3．观察和测量不同光源的相干长度；4．测定He-Ne激光波长。
[仪器和装置]迈克耳逊干涉仪，He—Ne激光器，白炽灯，钠光灯。
迈克耳逊（以下简称迈氏）干涉仪，最初是为研究地球和“以太”的相对运动由迈克耳逊设计的，后来在光谱学和标准米原器校正中加以使用，是历史上最著名的干涉仪。
它的结构简单，精度高，是许多现代干涉仪的原型。
图2—1是迈氏干涉仪的光路图，图2—2是国产WSM—100形迈氏干涉仪的外形。
如图所示，仪器的干涉系统与观察测量系统都安装在稳定的底座9上。
图2—1 迈克耳逊干涉仪光路原理图图2—2 WSM—100形迈氏干涉仪外形图干涉系统由分光板G1，补偿G2，平面反射镜M１和M２组成。
G1、G2是两块材料相同、形状一样的平行平面玻璃板。
在G1的后表面上镀有银或铝的半透半反射膜A。
从图2—1可以看出，不加G2时，光束I经过G1三次，而光束Ⅱ只经过一次。
这种不对称性，对单色光干涉并不重要，但在白光干涉时，由于G 1的色散会对不同波长的光波产生附加光程差，加入G 2可以补偿这种附加光程差，以便得到清晰的白光干涉条纹。
3、4 为平面反射镜M 2的微调旋钮，在M 1、M 2后还有三只可调螺旋8，用以调节M 1、M 2间的相对倾角。
安装时，要求G 1平行于G 2。
M 1、M 2与G 1、G 2约成45°夹角。
在图2—1中，M '2是M 2在半反射面A 中的虚象，位于M 1附近。
干涉条纹可认为是M 1、M '2的反射光在干涉场中迭加相干的结果。
观察测量系统由导轨7，粗调手轮1，微调手轮2，读数窗5，观察屏6组成。
M 1由精密丝杆带动可在导轨7上平移，旋转手轮1或2，可改变M 1和M '2之间的距离d 。
在本仪器中，M 1镜的移动范围约为100mm ，读数精度为10-4mm ，可估读到10-5mm 。
M 1的位置由三部分读数之和决定，这些读数是导轨左侧的毫米标尺读数（mm ）、读数窗5显示的读数（10—2mm ）与微调手轮2的读数（10—4mm ）。
在一次测量中，手轮5和2应单向旋转，以避免逆转空回引起测量误差。
[实验原理]根据干涉理论，迈氏干涉属于分振幅双光束干涉类型。
图2-1中，考察点P 处的光程差θcos 2d =∆ （2—1）式中，d 为M 1、M '2之间的距离；θ为S 在M 1上的入射角。
迈氏干涉仪产生条纹的特性与光源特性、照明方式和M 1与M '2之间的相对位置有关。
现将具体情况分析如下：1. 等倾干涉（定域干涉）当M 1平行于M '2并用准单色扩展光源照明时，产生等倾干涉。
这时干涉条纹定域在无穷远处或透镜L 的焦平面上。
用聚焦于无穷远处的望远镜或眼睛可以直接观察。
图2-3说明了产生等倾圆环干涉条纹的过程。
对于中央圆纹，由于θm ＝０，光程差 △＝２d=m o λ 最大，干涉级次m o 最高，而后向外，依次降低。
若入射光波长λ和m θ固定不变，中央圆纹的干涉级次m 将随空气平板厚度d 而变化。