人工天穹光学实验报告
光学基础实验实验报告(I) 刘云鹏 912104520140
实验1 光的直线传播规律报告人刘云鹏同组实验者无时间未知实验目的：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（详细）1.用纸卷两个略有大小不同的圆筒，刚好够相互套入；2.涂黑期内表面保证不透光且无内表面反射；3.将大的圆筒一端用黑色电工胶带封闭，并戳一个针孔，在小的圆筒一端贴一张薄的白纸作观察屏；4.完成的观察器由粗细两伸缩圆柱筒构成，白纸上有倒像。
二、实验原理：（简略叙述）小孔相机运用光的直线传播原理，一个极小的孔将远处传来的光限制成为一束及细光线，物体上不同部位发出的光线通过小孔到达屏幕成像；在光具座上，设置相应试验系统，验证分析小孔成像。
三、实验步骤及现象（详细）步骤：1.制作小孔成像实验装置；2.在光具座上依次放置光源，物屏，小孔成像，测量显微镜等，观察物屏上的图案在小孔后纸屏上的位置和大小，并用测量显微镜测量物，像，小孔间的距离和物象大小关系；现象：物体或观察屏距小孔越远像越模糊，观察屏距小孔越远像越大，越模糊。
四、自问自答小孔成像有“景深”问题吗，为什么?小孔成像无“景深”问题，因为其成像为光沿直线传播原理，而非透镜改变光路实现会聚的原理。
实验2 三棱镜的角度与色散测量报告人刘云鹏同组实验者蒿岭，于振华时间2014.9.2实验目的：1．了解分光仪的构造原理，学会正确使用分光仪2．掌握棱镜角度测试的原理和方法3．了解光的折射与棱镜色散现象一、实验仪器：（仪器名称及仪器编号、样品描述）分光仪，反光镜，三棱镜二、实验原理：（简略叙述）1.角度测量原理：用分光仪测量棱镜顶角采取两种方法用调好的望远镜对准夹棱镜顶角的两个面，使得返回的十字像在分划板上重合，记录下望远镜的两个角度读数，望远镜转过的角度与顶角互补。
2.最小偏向角法原理：如图，P为顶点，两边是折射面，夹角α作三棱镜的顶角。
光线由AB入射，经过两次折射沿DE 方向射出，AB 与DE 夹角为δ偏向角δ=∠FBD+∠FDB=1I -'2I -α，因为顶角α='1I -2I ，δ具有最小值，当且仅当1I ='2I 时，此时入射光和出射光的方向相对于三棱镜是对称的，由2αsin 2δαsin m n =+，因此，测出α，m δ，即可求三棱镜对该光折射率n 。
08建筑学侧窗天窗采光实验报告
实 验 报 告姓名： 汤弈 班级： 08建筑学 1 日期：2011年 12月 23日 成绩：_______指导教师： 李伟 同组人： 葛俊，张驰，范顺林，李晨宇，郑恢祥实验名称： 人工天穹采光模型实验【实验目的】在人工天穹半球内通过采光模型了解窗口设置、室内表面的光特性对室内采光的影响。
【实验仪器设备】 1．人工天穹；2．两台照度计或一台照度计和一套多通道照度测试仪；3. 房间模型（尺度约为人工天穹直径的1/5）；【实验原理】人工天穹是一个假设的天空半球，半球内表面粉刷成白色漫反射面，半球下部装有镜面投光灯照射上半球，使半球内表面的亮度按下式的规律分布：(12sin )3ZL L θθ+=式中：θ角为计算天空亮度处的高度角（仰角），L θ是仰角为θ方向的天空亮度 （cd/m 2)，Lz 是天顶亮度（cd/ m 2)。
当人工天穹半球内表面上的亮度分布类似于CIE 阴天空的亮度分布后，在半球中心处放置按照相似理论制作的建筑采光模型。
由立体角投影定律可知，室内测点的天空漫射光照度En 是由透过窗口看到的天空所形成的立体角Ω的投影Ω·cosθ与天空的亮度乘积：cos n E L θθ=Ω当人工天穹半球的半径改变或建筑采光模型的比例尺寸改变时，并不影响投影Ω·cosθ的大小变化，因此只要保持天空半球的亮度分布规律不变，n 点的照度也不改变。
换句话说，对人工天穹半球的直径和模型的比例尺寸变化不影响试验结果，这为模型试验提供了方便条件。
但在实验时为了操作方便，一般将模型的几何中心对准半球中心位置，工作面放置在半球的底平面上，而房间的其它点不在半球的中心，这样就会产生误差。
测得n 点的照度值后，利用公式100%nWE C E =⨯，就可计算出采光系数。
【实验内容及步骤】1. 测量分析平天窗采光效果；（A ）开启人工天穹半球投光灯，并测试半球中心处的照度E w ； （B ）安置带有天窗的建筑采光模型；（C ）将光接收器放置在模型内，测量3次模型内各工作点的照度； （D ）计算各点的采光系数，并取平均值；2. 测量分析侧窗设置对室内采光的影响；（A）开启人工天穹半球投光灯，并测试半球中心处的照度E w；（B）安置带有侧窗位置、大小可调的建筑采光模型（模型内墙面为浅色）；（C）将光接收器放置在模型内，测量侧窗位置、大小未调整时沿进深方向各测点的照度，共测量3组数据；（D）改变侧窗高度，测量沿进深方向各测点的照度，共测量3组数据；（E）改变侧窗大小，测量沿进深方向各测点的照度，共测量3组数据；（F）计算各测点的采光系数，分别绘制侧窗位置和大小未调整、改变侧窗高度、改变侧窗大小三种情况下房间典型剖面的采光系数曲线图。
光学设计全程实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解光学设计的基本原理和过程；2. 掌握光学设计软件（如ZEMAX）的基本操作和应用；3. 通过实验，提高对光学系统性能的评估和优化能力；4. 深入理解光学系统中的各类元件及其作用；5. 培养团队协作和实验操作能力。
二、实验器材1. 光学设计软件（ZEMAX）；2. 相关光学元件（透镜、棱镜、光阑等）；3. 光具座、读数显微镜等辅助仪器；4. 设计说明书和镜头文件。
三、实验内容1. 光学系统设计思路（1）系统结构框图：设计一个简单的光学系统，包括物镜、目镜、光阑等元件，使系统成正像。
（2）系统结构设计：根据系统结构框图，设计物镜、目镜、光阑等元件的几何参数，并确定系统的主要技术参数。
2. 镜头设计（1）物镜设计：根据设计要求，选择合适的物镜类型，确定物镜的焦距、孔径、放大率等参数。
（2）目镜设计：根据设计要求，选择合适的目镜类型，确定目镜的焦距、放大率等参数。
3. 系统优化（1）优化物镜和目镜的几何参数，提高成像质量。
（2）优化系统整体性能，如分辨率、对比度等。
4. 仿真分析（1）使用ZEMAX软件进行光学系统仿真，观察成像质量。
（2）分析仿真结果，对系统进行进一步优化。
5. 实验报告撰写（1）总结实验过程中遇到的问题及解决方法。
（2）对实验结果进行分析和讨论。
四、实验步骤1. 设计光学系统结构框图，确定系统的主要技术参数。
2. 在ZEMAX软件中建立光学系统模型，设置物镜、目镜、光阑等元件的几何参数。
3. 优化物镜和目镜的几何参数，提高成像质量。
4. 优化系统整体性能，如分辨率、对比度等。
5. 使用ZEMAX软件进行光学系统仿真，观察成像质量。
6. 分析仿真结果，对系统进行进一步优化。
7. 撰写实验报告，总结实验过程、结果及分析。
五、实验结果与分析1. 实验结果（1）物镜焦距：f1 = 100mm；（2）目镜焦距：f2 = 50mm；（3）放大率：M = 2；（4）分辨率：R = 0.1mm；（5）对比度：C = 0.8。
建筑物理实验报告（步骤及测量数据）
建筑热工部分实验一室内外热环境参数的测定一、实验目的与内容通过实验，使学生了解室内外热环境参数测定的基本内容，初步掌握常用仪器仪表的性能和使用方法，明确各项测定应达到的目的。
室内外热环境参数的测定共有三个部分的内容：（一）温度的测定；（二）空气相对湿度的测定；（三）气流速度的测定。
二、测定的方法与步骤（一）温度的测定本试验与试验（二）空气相对湿度的测定共同完成，通风干湿球温度计中干球温度计的指示值即为室内的温度。
记录在试验报告表1中。
（二）空气相对湿度的测定1、仪器：通风干湿球温度计，2人一组。
2、将通风干湿球温度计挂于支架上，感温包部距地面高 1.5m，在每次测定前5分钟（夏季）至10分钟（冬季）用蒸馏水均匀浸润湿求感温包纱布。
用钥匙上紧发条后，戴3~4分钟等温度计读值稳定后，即可分别读取干、湿球温度计的指示值。
读值时要先读小数，后读整数。
记录在实验报告表2中，并查出相对湿度。
（三）气流速度的测定1、设备：QDF热球式电风速仪，2人一组。
2、步骤：⑴使用前观察电表的指针是否指于零点，如有偏差可轻轻调整电表上的机械零螺丝，使指针指向零点。
⑵“校正开关”置于“断”的位置，“电源选择”开关置于所选用电源处。
用仪器内部电源，将四节一号电池装在仪器底部电池盒内，“电源选择”开关拨至“通”的位置。
⑶将测杆插在插座上，测杆垂直向上放置，螺塞压紧，使探头密闭，“校正开关”置于“满度”的位置，慢慢调整“满度粗调”和“满度细调”两个旋钮，使电表在满刻度的位置。
⑷“校正开关”置于“低速”的位置，慢慢调整“零位粗调”和“零位细调”两个旋钮，使电表指在零点的位置。
⑸轻轻拉动螺塞，使测杆探头露出，即可进行0.05~5米/秒风速的测定，测量时探头上的红点面对风向，从电表上读出风速的大小，根据电表上的读数，查阅所供应的校正曲线，查出被测风速。
(6) 如果5~30米/秒的风速，在完成3、4 步骤后只要将“校正开关”置于“高速”位置，即可对风速进行测定，根据电表读数查阅所供应得高速校正曲线。
Ecotect Analysis软件采光模拟准确性分析
Ecotect Analysis软件采光模拟准确性分析作者：陈咸潼孙铭一那森史佳琪李正宇来源：《科技创新与应用》2019年第06期摘; 要：文章首先制作实体模型，将其置入人工天穹进行采光实验，改变天空照度及窗洞口位置，测量室内采光照度;再进行计算机建模，模型尺寸与实验模型一致，并基于Ecotect Analysis软件进行采光模拟实验;最后将两者数据进行对比，比较结果表明模拟数据与实验差异集中分布在20%附近，证明了Ecotect Analysis采光模拟数据具有可信性，可基于其进行建筑采光优化设计。
关键词：Ecotect Analysis 软件;采光实验;人工天穹中图分类号：TU113; ; ; ; ;文献标志码：A; ; ; ; ;文章编号：2095-2945（2019）06-0042-04引言天然采光的设计是建筑光学的一项重要内容，良好的天然采光设计将提高室内的舒适度，大幅节约能源，在建筑设计阶段对于天然采光的优化多是基于模拟软件开展的，如：Ecotect Analysis，天正采光[1]、鸿业采光[2]、斯维尔采光[3]等软件。
本文针对应用较为便捷的Ecotect Analysis软件开展了采光模拟准确性的研究工作。
首先手工制作模型，并置于人工天穹中进行采光实验，再进行计算机等比例建模，利用Ecotect Analysis进行采光模拟，将模拟结果与人工天穹实验结果进行了比较，对Ecotect Analysis准确性进行了分析。
1 天然采光实验测试1.1 人工天穹及实验模型介绍由于室外天然光照度变化较为剧烈，实验测试较难保证室外照度一致，因此本文利用人工天穹开展相关的实验研究工作。
人工天穹利用稳定光源以及特定的扩散材料，来模拟晴天、半云天、全阴天自然条件。
人工天穹有平面反射型、球体直射扩散型、球体透射扩散型、灯具矩阵型等多种形式。
在本实验中，采用的是球体直射扩散型人工天穹，该设备采用环氧聚酯（玻璃钢）做罩面，钢材做底座，结构简单，不易变形老化，易拆卸。
人工天穹光学实验报告(二)2024
人工天穹光学实验报告（二）引言概述：本文是对人工天穹光学实验的第二部分进行的详细报告。
人工天穹光学实验是一项关于模拟和研究天空光学现象的重要实验，它可以帮助我们更好地理解和研究天文学、气象学等相关领域。
本报告将从以下五个大点详细阐述第二部分的实验内容和结果。
1. 实验设备及原理1.1 光源的选择和设置1.2 光学器件的安装和调整1.3 实验室环境要求1.4 测量仪器的选取与配置1.5 实验的原理与工作方式2. 实验过程与操作2.1 实验准备工作2.2 实验操作流程2.3 实验中的注意事项2.4 数据采集和记录2.5 实验过程中遇到的问题及解决方法3. 实验结果与数据分析3.1 天穹光学现象的模拟效果3.2 光学器件的调整对实验结果的影响3.3 实验数据的分析与处理3.4 实验结果与理论预期的比较3.5 实验的重复性和可靠性分析4. 实验结论与讨论4.1 对实验结果的总结和归纳4.2 实验中存在的问题和改进之处4.3 实验结果对相关领域的应用和研究价值4.4 实验的局限性和扩展性分析4.5 未来进一步研究的方向和展望5. 总结5.1 实验的目的和意义回顾5.2 实验的主要过程和结果回顾5.3 实验中遇到的困难和解决方案总结5.4 对实验的改进和优化建议5.5 实验对学习和研究的启示和价值通过以上五个大点的详细阐述，本报告对人工天穹光学实验的第二部分进行了全面而深入的分析，总结了实验的设备与原理、实验过程与操作、实验结果与数据分析、实验结论与讨论以及总结。
相信通过本报告，读者们能够更好地了解和掌握人工天穹光学实验的相关知识，为未来的学习和研究提供一定的启示和参考。
光学设计实验报告范文(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解光学系统设计的基本原理和方法。
2. 掌握光学设计软件的使用，如ZEMAX。
3. 学会光学系统参数的优化方法。
4. 通过实验，加深对光学系统设计理论和实践的理解。
二、实验器材1. ZEMAX软件2. 相关实验指导书3. 物镜镜头文件4. 目镜镜头文件5. 光学系统镜头文件三、实验原理光学系统设计是光学领域的一个重要分支，主要研究如何根据实际需求设计出满足特定要求的成像系统。
在实验中，我们将使用ZEMAX软件进行光学系统设计，包括物镜、目镜和光学系统的设计。
四、实验步骤1. 设计物镜（1）打开ZEMAX软件，创建一个新的光学设计项目。
（2）选择物镜类型，如球面镜、抛物面镜等。
（3）设置物镜的几何参数，如半径、厚度等。
（4）优化物镜参数，以满足成像要求。
2. 设计目镜（1）在ZEMAX软件中，创建一个新的光学设计项目。
（2）选择目镜类型，如球面镜、复合透镜等。
（3）设置目镜的几何参数，如半径、厚度等。
（4）优化目镜参数，以满足成像要求。
3. 设计光学系统（1）将物镜和目镜的镜头文件导入ZEMAX软件。
（2）设置光学系统的其他参数，如视场大小、放大率等。
（3）优化光学系统参数，以满足成像要求。
五、实验结果与分析1. 物镜设计结果通过优化，物镜的焦距为100mm，半视场角为10°，成像质量达到衍射极限。
2. 目镜设计结果通过优化，目镜的焦距为50mm，半视场角为10°，成像质量达到衍射极限。
3. 光学系统设计结果通过优化，光学系统的焦距为150mm，半视场角为20°，成像质量达到衍射极限。
六、实验总结1. 通过本次实验，我们掌握了光学系统设计的基本原理和方法。
2. 学会了使用ZEMAX软件进行光学系统设计。
3. 加深了对光学系统设计理论和实践的理解。
4. 提高了我们的动手能力和团队协作能力。
5. 为今后从事光学系统设计工作打下了基础。
注：本实验报告仅为示例，具体实验内容和结果可能因实际情况而有所不同。
光学仿真实验报告
一、实验目的1. 了解光学仿真实验的基本原理和方法；2. 通过仿真实验，加深对光学理论知识的理解和掌握；3. 学会使用光学仿真软件进行实验，提高实验操作能力。
二、实验原理光学仿真实验是通过计算机模拟光学系统的工作原理，以获得实验结果的过程。
本实验主要利用光学仿真软件进行以下实验：1. 几何光学仿真：研究光学系统中的光线传播、成像规律等；2. 电磁光学仿真：研究光与物质相互作用，如光的吸收、散射、折射等；3. 傅里叶光学仿真：研究光学系统的频谱特性、滤波处理等。
三、实验仪器与软件1. 实验仪器：光学实验平台、电脑、投影仪等；2. 实验软件：Zemax、TracePro、LightTools等光学仿真软件。
四、实验内容及步骤1. 几何光学仿真实验（1）实验目的：研究透镜成像规律，验证高斯成像公式。
（2）实验步骤：1）搭建实验平台，安装光学元件；2）使用Zemax软件建立透镜成像模型；3）设置实验参数，如物距、像距、透镜焦距等；4）运行仿真，观察成像结果；5）分析结果，验证高斯成像公式。
2. 电磁光学仿真实验（1）实验目的：研究光与物质相互作用，如光的吸收、散射、折射等。
（2）实验步骤：1）搭建实验平台，安装光学元件；2）使用TracePro软件建立光与物质相互作用模型；3）设置实验参数，如波长、介质参数等；4）运行仿真，观察光与物质相互作用结果；5）分析结果，了解光的吸收、散射、折射等特性。
3. 傅里叶光学仿真实验（1）实验目的：研究光学系统的频谱特性、滤波处理等。
（2）实验步骤：1）搭建实验平台，安装光学元件；2）使用LightTools软件建立光学系统模型；3）设置实验参数，如波长、滤波器设计等；4）运行仿真，观察频谱特性和滤波处理结果；5）分析结果，了解光学系统的频谱特性和滤波处理方法。
五、实验结果与分析1. 几何光学仿真实验结果：通过仿真实验，验证了高斯成像公式，并观察到不同物距下的成像情况。
北京世纪建通 JT-1 型人工天穹半球说明书
JT-1型人工天穹半球使用说明书北京世纪建通科技发展有限公司一、JT-1型人工天穹半球简介和用途在采光实测时，由于自然天空亮度受季节、时间及测量地点的纬度（太阳的高度角和方位角）的变化，以及受室外气候如天空的云状、云量、刮风、下雨等影响，变化很大。
因此，测试结果的可重复性差。
在一固定房间内，要改变房间的比例，窗口尺寸、位置，内表面的颜色和反射系数等参数也是困难的、昂贵的。
应各大院校建筑实验室的要求，我公司以建筑专业知名教授多年的研究成果为基础，参考国内外的相关设备，经多次实验而开发了JT-1型系列人工天空半球。
在天然采光研究中，JT-1型人工天空恰恰能很好地模拟自然天空，用其做光学基础研究，较好的为建筑设计提供理论依据，或用来测试特殊建筑物，以预测、检验采光性质。
JT-1型人工天空是天然采光教学和科研的重要实验设备，其理论基础是：穹顶内表面涂以漫反射特殊材料，灯具发出的光线经天穹内表面多次反射，使天空亮度满足国际照明学会标准全云天空亮度分布或均匀亮度分布。
科技人员利用它能在国际照明学会（CIE）推荐的标准全云天空以及其他天空下用建筑模型进行建筑采光的研究。
人工天空亮度稳定，数据可靠，在同样条件下做的实验具有可重复性，在不同国家不同地区做的同一实验的数据具有可比性，便于科学研究和国际交流。
二、JT-1型人工天穹半球基本参数型 号 JT-1重 量 560Kg调光器 3X1000W连续调光体 积球体内直径 3500mm总 高 3120mm颜 色 球体：瓷白 支架：蓝三、安装要求：1实验室空间尺寸：高≥3.3m； 宽≥5m； 长≥10m。
2实验室电源要求：220V交流电、 承载≥3KW。
3设 备 安 装：设备用地脚螺栓（≥M8）固定于水泥地面。
4其 它 要 求：要求实验室配备不透光窗帘，通风良好。
四、实验调试步骤：★ 模拟全云天的调试步骤：1打开调光器电源，使三路调光旋钮处于最小处。
2打开日光灯电源，使日光灯全亮。
光学模拟实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解光学模拟实验的基本原理和方法；2. 掌握光学模拟软件的基本操作；3. 通过模拟实验，加深对光学原理的理解；4. 培养分析问题和解决问题的能力。
二、实验原理光学模拟实验是利用计算机模拟光学系统的成像过程，通过模拟实验，可以直观地了解光学系统的成像特性，分析影响成像质量的因素，从而优化光学系统设计。
光学模拟实验的基本原理是利用傅里叶变换对光学系统进行频谱分析，通过模拟光学系统的各个光学元件对光波的影响，计算出系统的成像质量。
三、实验仪器与软件1. 实验仪器：计算机、投影仪、实验平台、实验设备（如光学元件、光源等）；2. 实验软件：Zemax、LightTools、TracePro等光学模拟软件。
四、实验内容1. 光学系统设计：根据实验要求，设计光学系统，包括选择光学元件、确定光学元件的位置等；2. 模拟实验：利用光学模拟软件，模拟光学系统的成像过程，分析成像质量；3. 结果分析：对模拟结果进行分析，找出影响成像质量的因素，优化光学系统设计。
五、实验步骤1. 设计光学系统：根据实验要求，选择合适的镜头、光阑、滤光片等光学元件，确定光学元件的位置，绘制光学系统图；2. 模拟实验：打开光学模拟软件，导入光学系统图，设置光源、成像平面等参数，进行模拟实验；3. 结果分析：观察模拟结果，分析成像质量，找出影响成像质量的因素；4. 优化设计：根据分析结果，对光学系统进行优化设计，提高成像质量。
六、实验结果与分析1. 实验结果：通过模拟实验，可以得到光学系统的成像质量，包括成像清晰度、分辨率、畸变等参数；2. 结果分析：分析成像质量，找出影响成像质量的因素，如光学元件的成像质量、光学系统的设计等。
七、实验结论1. 通过光学模拟实验，加深了对光学原理的理解，掌握了光学模拟软件的基本操作；2. 优化了光学系统设计，提高了成像质量；3. 培养了分析问题和解决问题的能力。
八、实验注意事项1. 在设计光学系统时，要考虑光学元件的成像质量，选择合适的元件；2. 在模拟实验中，要设置合适的参数，如光源、成像平面等；3. 分析结果时，要全面考虑影响成像质量的因素，优化设计。
光学设计实验报告
1. 了解光学系统设计的基本原理和方法。
2. 熟悉光学设计软件（如ZEMAX）的操作，掌握基本的光学设计流程。
3. 学会应用光学设计软件进行光学系统设计，并优化系统性能。
4. 分析实验结果，总结光学系统设计经验。
二、实验器材1. 光学设计软件（如ZEMAX）2. 实验指导书3. 相关光学元件（如透镜、棱镜、分划板等）三、实验内容1. 设计一个显微镜光学系统，包括物镜、目镜和光学系统镜头文件。
2. 根据实验要求，设置以下参数：（1）目镜放大率：10倍（2）目镜最后一面到物面沿光轴的几何距离：280毫米（3）对工件实边缘的对准精度：2.2微米（4）视场大小：自定，尽可能大，一般达到商用仪器的一半（5）是否加棱镜：可加棱镜，折转角大小自定，棱镜可按等效玻璃板处理（6）是否加CCD：可加CCD3. 设计系统结构框图，并绘制系统结构图。
4. 设计物镜系统，采用物方远心光路，即孔径光阑位于物镜像方焦面上。
5. 设计目镜系统，根据目镜放大率和物镜成像位置，确定目镜的焦距和成像位置。
6. 对物镜和目镜进行整体优化或独立优化。
7. 分析实验结果，总结光学系统设计经验。
1. 打开光学设计软件（如ZEMAX），创建新的光学系统项目。
2. 添加光学元件，包括物镜、目镜和光学系统镜头文件。
3. 设置光学元件的参数，如焦距、半径、折射率等。
4. 设计系统结构，根据实验要求，调整光学元件的位置和距离。
5. 运行优化算法，对光学系统进行优化。
6. 分析实验结果，如成像质量、视场大小、对准精度等。
7. 根据实验结果，调整光学元件参数和系统结构，进一步优化光学系统。
8. 完成实验报告，总结实验结果和经验。
五、实验结果与分析1. 成像质量：通过优化算法，使成像质量达到最佳状态，如对比度、分辨率等。
2. 视场大小：根据实验要求，设置视场大小，确保观察范围足够。
3. 对准精度：通过优化光学系统，提高对准精度，满足实验要求。
4. 优化经验：在实验过程中，总结以下优化经验：（1）合理设置光学元件参数，如焦距、半径、折射率等。
光学实验报告高中
一、实验目的1. 了解光学实验的基本原理和方法。
2. 熟悉光学仪器和实验操作。
3. 培养观察、分析、总结实验结果的能力。
二、实验原理光学实验是研究光现象及其规律的科学实验。
本实验主要涉及光的折射、反射、干涉、衍射等现象。
通过实验，我们可以验证光学原理，加深对光学知识的理解。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：光学平台、光学元件（如透镜、棱镜、光栅等）、光源、光具座、测量工具等。
2. 实验材料：实验教材、记录本、笔等。
四、实验步骤1. 光的折射实验（1）将实验装置安装好，调整光源使其垂直照射到实验平台上。
（2）将透镜放置在实验平台上，调整透镜位置，使光线通过透镜。
（3）观察透镜后的光线，记录光线的偏折情况。
（4）改变透镜的形状和厚度，观察光线的偏折情况，分析折射现象。
2. 光的反射实验（1）将实验装置安装好，调整光源使其垂直照射到实验平台上。
（2）将反射镜放置在实验平台上，调整反射镜角度，使光线垂直照射到反射镜上。
（3）观察反射光线，记录光线的反射情况。
（4）改变反射镜角度，观察光线的反射情况，分析反射现象。
3. 光的干涉实验（1）将实验装置安装好，调整光源使其垂直照射到实验平台上。
（2）将光栅放置在实验平台上，调整光栅角度，使光线垂直照射到光栅上。
（3）观察干涉条纹，记录条纹间距和颜色。
（4）改变光栅角度，观察干涉条纹的变化，分析干涉现象。
4. 光的衍射实验（1）将实验装置安装好，调整光源使其垂直照射到实验平台上。
（2）将衍射屏放置在实验平台上，调整衍射屏角度，使光线垂直照射到衍射屏上。
（3）观察衍射图样，记录图样特点。
（4）改变衍射屏角度，观察衍射图样的变化，分析衍射现象。
五、实验结果与分析1. 光的折射实验通过实验观察，发现光线在通过不同形状和厚度的透镜时，会出现不同程度的偏折。
根据折射定律，可以计算出透镜的折射率。
2. 光的反射实验通过实验观察，发现光线在照射到反射镜上时，会按照反射定律发生反射。
工程光学实验报告及程序完美总结
实验报告一、实验目的通过使用一定的处理工具，用软件方式实现光束入射到介质界面上的反射和折射特性模拟。
通过程序实现自定参数以及随机获取参数的光路显示。
最终通过该实验使得自己对光学的折反射定律有更深的了解。
二、实验原理及方法原理1（光的反射定律）：在反射现象中，①反射光线，入射光线和法线都在同一个平面内；②反射光线，入射光线分居法线两侧；③反射角等于入射角；(“三线共面，两线分居，两角相等”)。
原理2（光的折射定律）：在折射现象中，①折射光线位于有入射光线和发现所决定的平面内；②折射角的正弦与入射角的正下按之比与入射角大小无关，仅有两种介质的性质决定。
对于一定波长的光线而言，在一定温度和压力下，该比值是一常数，等于入射光所在介质的折射率n与折射光所在介质n’之比，即：n’sinI’=nsinI(其中I,I’分别为入射角与折射角大小)。
在本次实验中，为了实现对光的折反射的模拟，我们采用了Matlab软件，进行仿真。
利用Matlab中的GUI界面，进行效果的显示。
三、实验内容及步骤首先通过开启Matlab软件，打开其中的GUI窗口，效果如图1.1所示图1.1 GUI开启界面图然后通过适当地增添所需按键及选项，绘制如图1.2所示的GUI窗口图。
在图1.2中，ni,nt,thi,thr,tht分别表示入射介质的折射率，折射介质的折射率，入射角大小，反射角大小以及折射角大小。
S1按键的作用：按下S1前需要手动在为“EditText”类型的ni,nt,thi中输入三个参数，当按下S1时，在界面“axes1”中将显示满足上述三个参数的入射光线反射光线以及折射光线，并且会在其更新显示各个“Edit Text”类型中的值。
S2按键的作用：按下S2按键后，将自动获取“Edit Text”类型中ni,nt,thi 三个参数，并且将thi进行8等分，将入射光线，反射光线，折射光线进行动态显示，并且更新显示结果。
S3按键的作用：按下S3按键后，用鼠标在“axes1”界面中的区域内（当前由于程序的设定，只能获取鼠标在0<X<5且5<Y<10的位置中的值进行光线显示）获取当前的横纵坐标，连接（5，5）作为入射光线，进行光路的显示，并且同时在各个“Edit Text”类型中显示当前的参数以及结果。
光学平台实验报告
光学平台实验报告光学平台实验报告引言：光学是一门研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射和吸收等现象的学科。
光学在现代科技中扮演着重要的角色，广泛应用于通信、医学、物理学等领域。
本实验旨在通过搭建光学平台来探究光的基本特性。
一、实验目的本实验的主要目的是通过搭建光学平台，观察和研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射等现象，进一步加深对光学原理的理解。
二、实验器材1. 光学平台：用于支撑和固定实验器材，提供一个稳定的实验环境。
2. 光源：用于产生光线，通常使用激光器或白炽灯等。
3. 光源支架：用于固定光源，使其能够稳定地发出光线。
4. 凸透镜：用于聚焦光线，使其能够通过一个点。
5. 凹透镜：用于发散光线，使其能够从一个点发出。
6. 平面镜：用于反射光线。
7. 半透镜：用于分离光线，使其一部分透过，一部分反射。
8. 光屏：用于接收光线，观察光的传播和干涉等现象。
三、实验步骤1. 搭建光学平台：将光学平台放在水平台面上，调整平台的水平度。
2. 安装光源：将光源安装在光源支架上，调整光源的位置和角度，使其能够发出稳定的光线。
3. 使用平面镜：将平面镜放置在光路上，观察光线的反射现象。
通过调整平面镜的角度，可以改变反射光线的方向。
4. 使用凸透镜：将凸透镜放置在光路上，观察光线的折射现象。
通过调整凸透镜的位置和曲率，可以改变光线的聚焦效果。
5. 使用凹透镜：将凹透镜放置在光路上，观察光线的发散现象。
通过调整凹透镜的位置和曲率，可以改变光线的发散效果。
6. 使用半透镜：将半透镜放置在光路上，观察光线的分离现象。
通过调整半透镜的位置和角度，可以将光线分成透射和反射两部分。
7. 使用光屏：将光屏放置在光路上，观察光线的传播和干涉现象。
通过调整光屏的位置和角度，可以观察到光的干涉条纹。
四、实验结果与分析通过实验观察和记录，我们得到了一系列关于光的传播、反射、折射、干涉、衍射等现象的数据。
通过对这些数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 光线的传播遵循直线传播的原则，当遇到界面时会发生反射和折射现象。
光学规划设计实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过对光学系统的规划设计，加深对光学原理、光学元件特性以及光学系统设计方法的理解。
通过实验，我们能够掌握以下内容：1. 光学系统设计的基本流程和原则；2. 光学元件的选用和光路布局；3. 光学系统的性能评估和优化；4. 实验数据的处理和分析。
二、实验原理光学规划设计实验主要涉及以下原理：1. 光学成像原理：利用光学元件（如透镜、棱镜等）对光线的折射、反射、衍射等现象进行控制，实现对物体成像的原理。
2. 光学系统设计方法：根据成像要求，对光学系统进行优化设计，包括光学元件的选用、光路布局、光学系统性能评估等。
3. 光学系统性能评估：通过计算或实验，对光学系统的成像质量、分辨率、畸变等性能进行评估。
三、实验仪器与材料1. 光学元件：透镜、棱镜、光阑等；2. 光源：激光器、白光光源等；3. 实验装置：光学平台、支架、读数显微镜等；4. 计算机及绘图软件。
四、实验内容1. 光学系统设计：（1）确定实验目标：根据实验要求，确定光学系统的成像质量、分辨率、畸变等性能指标；（2）光学元件选用：根据成像要求，选择合适的透镜、棱镜等光学元件；（3）光路布局：根据光学元件的特性和实验要求，设计光学系统的光路布局；（4）光学系统性能评估：通过计算或实验，对光学系统的成像质量、分辨率、畸变等性能进行评估。
2. 实验数据采集与处理：（1）搭建实验装置：根据光学系统设计，搭建实验装置；（2）实验数据采集：利用实验装置，采集实验数据；（3）数据处理：对采集到的实验数据进行处理和分析，得出实验结果。
五、实验步骤1. 确定实验目标：根据实验要求，确定光学系统的成像质量、分辨率、畸变等性能指标；2. 选择光学元件：根据成像要求，选择合适的透镜、棱镜等光学元件；3. 设计光路布局：根据光学元件的特性和实验要求，设计光学系统的光路布局；4. 搭建实验装置：根据光学系统设计，搭建实验装置；5. 实验数据采集：利用实验装置，采集实验数据；6. 数据处理与分析：对采集到的实验数据进行处理和分析，得出实验结果。
物理实验个人小结
建筑物理实验个人小结
我们以小组为单位，先学习理论知识，接着经过为期几天的建筑物理实验实际操作与学习，在老师的帮助指导下，体会到了建筑物理作为建筑必修课的重要性，也更深刻的接受了建筑物理知识。
通过实验，我们掌握了物理实验的基本知识与方法，也同样提高了我们分析问题解决问题的技能。
通过观察、测量和分析，加深对建筑声学、光学以及热工学等理论的理解，以便于更好的从事建筑设计。
我们第一天进行的是采光模型实验、建筑日照实验、教室侧窗采光的实际采光效果实验。
光环境用照度计，分别在人工天穹和我们本班的建筑工作室进行测量。
我们测量了人工天穹下的建筑模型，在开间不同、测点不同的情况下的照度，工作室中工作平面以及1.2米高度这两个典型剖面上的照度。
第二天是房间混响时间测定、噪声级的测定。
运用专业的测量仪器，在一个封闭房间进行，在电脑软件的配合下分别测量125Hz，250Hz，500Hz，1KHz，2KHz，4KHz下的混响时间。
噪声由声级计测量，将其置于学校某点离地1.2米处，记录下几个小时之内的噪声变化。
最后一天气候参数的测定、环境及维护结构温度测试、室内热舒适度演示。
我们测量了间隔一个小时室内外的气温与相对湿度，室内各表面温度和风速。
同样也运用红外热像仪分析了建筑外维护结构和环境。
通过理论与实践实验相结合，对实验结果进行统计分析，使我们能在今后有组织能力，并力求设计创造出良好的建筑物理环境打下了非常良好的基础。
光学实验设计性实验报告(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. 培养学生动手能力和创新思维；3. 通过设计性实验，提高学生对光学知识的理解和应用能力。
二、实验原理本实验旨在设计一个简单的光学实验，验证光学原理，并探讨实验设计的方法和技巧。
实验原理主要包括以下内容：1. 光的直线传播：光在同一种均匀介质中沿直线传播；2. 光的反射定律：入射光线、反射光线和法线在同一平面内，入射光线与反射光线的夹角相等；3. 光的折射定律：入射光线、折射光线和法线在同一平面内，入射光线与折射光线的夹角正弦之比等于两种介质的折射率之比；4. 薄透镜成像规律：物体通过薄透镜成像，成像规律与物距、像距和焦距有关。
三、实验内容1. 实验一：验证光的直线传播实验器材：激光笔、白纸、米尺、小孔板实验步骤：（1）在白纸上画一个直角坐标系；（2）将激光笔固定在坐标系原点，调整激光笔方向，使其通过小孔板照射到白纸上；（3）移动小孔板，观察激光在白纸上的传播路径，验证光的直线传播。
2. 实验二：验证光的反射定律实验器材：激光笔、平面镜、白纸、米尺实验步骤：（1）将平面镜放置在白纸上，调整平面镜角度；（2）将激光笔照射到平面镜上，观察反射光线在白纸上的传播路径；（3）调整激光笔角度，观察反射光线与入射光线的夹角是否相等，验证光的反射定律。
3. 实验三：验证光的折射定律实验器材：激光笔、玻璃板、白纸、米尺实验步骤：（1）将玻璃板放置在白纸上，调整玻璃板角度；（2）将激光笔照射到玻璃板上，观察折射光线在白纸上的传播路径；（3）调整激光笔角度，观察折射光线与入射光线的夹角是否满足折射定律。
4. 实验四：薄透镜成像实验实验器材：薄透镜、蜡烛、光屏、光具座、米尺实验步骤：（1）将蜡烛、薄透镜和光屏放置在光具座上，调整位置，使蜡烛成像在光屏上；（2）改变蜡烛与薄透镜的距离，观察光屏上成像的变化，验证薄透镜成像规律。
四、实验结果与分析1. 实验一：验证光的直线传播，实验结果表明，激光在白纸上的传播路径是直线，验证了光的直线传播原理。
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Web: 高光谱●激光器件●军工科技Email: info@ TEL: +86-22-27056775人工天穹(人工天空,人造天空,模拟天空)人工天穹(人工天空,人造天空,模拟天空)是建筑师，灯光工程师和设计师的理想工具。
实际上，为了研究光线在建筑物内部的穿透情况，把缩尺模型放置于人工天穹(人工天空,人造天空,模拟天空)下研究是最为可靠的方法。
人工天穹(人工天空,人造天空,模拟天空)不受天气情况的限制，而且还能够提供可重复的标准天空。
作为专业的人工天穹(人工天空,人造天空,模拟天空)提供者，我们提供一系列的人工天穹(人工天空,人造天空,模拟天空)：*镜盒人工天穹(人工天空,人造天空,模拟天空)：镜盒人工天穹(人工天空,人造天空,模拟天空)多是矩形或八角形，能够多次重复产生非常标准的CIE亮度分布的阴天环境（像月亮）。
这种镜盒人工天穹(人工天空,人造天空,模拟天空)价格不高，适合各种实验室使用。
我们提供两种类型的镜盒人工天穹(人工天空,人造天空,模拟天空)，一种是便携式的，可以携带到客户办公室展示，另外一种较为复杂，比较适合多种缩尺模型的应用。
*反射穹顶天空模拟器：这种人工天穹(人工天空,人造天空,模拟天空)具有反射型不透明或半透明的天穹穹顶。
灯源可以在内部也可在外部，产生不同于标准阴天条件的各种天空环境。
这种反射穹顶人工天穹(人工天空,人造天空,模拟天空)操作简单，可以快速使用，但是与虚拟穹顶系统相比，它的功能依然有限。
* 虚拟穹顶人工天穹(人工天空,人造天空,模拟天空)：这种人工天穹(人工天空,人造天空,模拟天空)具有扫描模拟功能，天空拼块和缩尺模块可以移动，产生多种拱顶效果。
我们提供这种使用灵活的虚拟拱顶让人工天穹(人工天空,人造天空,模拟天空)，并且可以重现各种天空环境。
* 完整穹顶人工天穹(人工天空,人造天空,模拟天空)：是一种非常昂贵的天空模拟器，但是功能比较强大。
组成：所有类型的人工天穹(人工天空,人造天空,模拟天空)都有或部分拥有以下部件：灯光传感器（流明计），数据记录系统，内窥式相机，标定灯光和几何体。
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二、实验设备、仪器等
1、人工天穹
在采光实测时，由于自然天空亮度受季节、时间及测量地点的纬度（太阳的高度角和方位角）的变化，以及受室外气候如天空的云状、云量、刮风、下雨等影响，变化很大。
因此，测试结果的可重复性较差。
在一固定房间内，要改变房间的比例，窗口尺寸、位置，内表面的颜色和反射系数等参数也是困难的、昂贵的。
所以，为了我们需要模拟自然天空，可以用其做光学基础研究，较好的为建筑设计提供理论依据，或用来测试特殊建筑物，以预测、检测采
光性质。
人工天穹是直径为3.5m的半球壳体。
设在四个柱子上，内涂漫反射涂料。
灯具发车的光线经天穹内表面多次反射，使天空亮度满足国际照明学会标准全云天空亮度或者均匀亮度分布要求。
三、实验原理
四、实验步骤
1、准备工作：将人工天穹内的光源全部打开，人工创造一个光源，开3~5分钟后开始测试。
（测量前把实验室的窗帘拉下）
实验调试步骤见《JT —I人工天穹使用说明书》。
灯的仰角尽量指向穹顶中心；灯面保持干
净。
调整到穹顶的亮度是桌面亮度的3倍。
2、将照度计置于模型顶部，测出室外天空的照度Ew，测6个点取平均值。
3、将建筑模型放在人工天穹的工作台面上，模型内部布置测点，并在测点放置照度计的感应器。
测点布置
4、测出工作台面模型测点的水平照度并计算各点的采光系数，并绘制采光系数分布图。
5、绘制该模型采光点位置图，天然光度分布图，并计算各点系数，并绘制采光系数分布图。
6、用白色KT板将模型从中间分割成两个完全一样的小空间，重复4和5，对比不同室型对采光的
影响。
7、将黑色材料贴于模型后墙面上，重复4和5，对比不同反光材料对采光的影响
& 更换天窗的形式，重复4和5，对比不同条件天窗对采光的影响。
五、注意事项
1、在建筑模型中标点时，要注意内外在用一条直线上，同时放置照度计时也要上下对齐。
2、在测量内壁为用一种颜色时，其内部各测点只能用同一个照度计进行测量。
不能中途更换照度计或使用两个照度
计同时进行测量，以避免因照度计而带来的误差。
3、在每个测点位置重复进行3次读书，以消除可能引起的偶然误差
4、人工天穹周围要用黑布围起来以防止外界光源的干扰
5、测量人员在进行测量时，要注意避免自身对光源的反射而给实验结果带来误差
六、实验|
1、实验数据整理：
En （由直接或间接地接收来自假定和已知亮度分布的天空漫射光而产生的照度）
（1）混合光（房间正中间设隔板）
（注：除此表，其余数据表中的“测试点”与“测试点”均为其点（）的位置，保证
不受其他因素影响数据的准确性，并降低误差）
）混合光（房间不设隔板）
）黄光（房间正中间设隔板）
（4）黄光（房间不设隔板）
（5）无光
C （米光系数）
）混合光（房间正中间设隔板）
（2）混合光（房间不设隔板）
）黄光（房间正中间设隔板）
（4）黄光（房间不设隔板）
2、数据比较
（1） 分别对黄光房和混合光房的不同测试点的平均值进行采光系数数据分析:
① 不论房间是否加设隔板，无论为何种光源：
6孔平天窗的采光系数最大；
3孔单行锯齿形天窗采光系数明显最小。
（注：6孔平天窗和3孔平天窗的采光系数相仿，差距不大） ② 相同条件，使用磨砂玻璃比普通玻璃时的采光系数少，差距明显。
（2） 以“光源”为不变量，“是否设隔板”为变量，进行采光系数分析: 混合光源
黄光光源
黄光（不设隔板） 黄
光（设隔板） 混合光
（不设隔板）
混合光（设隔板）
■3孔单行锯齿形天窗
兰3孔平天窗（磨砂玻璃）
■ 3孔平天窗
■ 6孔平天窗
混合光不设隔板 ---- 混合光设隔板
①混合光源及黄光光源的测试数据中，测试点2~测试点6的数据均为不设隔板的采光系数
大，测试点1的数据则设隔板的采光系数大。
①不同窗形的采光系数呈现，混合光源的测试点平均值比黄光大。
②设隔板的采光系数最小值为测试点
3，不设隔板的采光系数最小值为测试点
1。
(3) 以“不设隔板”为不变量，“光源”为变量，进行“窗户形态”采光系数的数据分析:
以“混合光源”为不变量，对不同测试点的平均值进行采光系数的数据分析:
①数据显示无论是否加设隔板，测试点
5的采光系数最大。
(5) 实验数据(1)中的“测试点2”和“测试点5”的2组数据进行比较
测试点5
①以上2图呈现出相同的窗形，测试点 X (1 )比测试点X ( 2)的采光系数大 3、数据分析
(1)
以上数据比较图说明光源，光源数量，面积，窗户类型，反光材料，测试点均为房 间采光系数的影响因素。
(2)
数据比较(1)中：
① 以“窗户类型”为研究对象，由于测试数据存在差异，数据基本可以在实验所选
用的窗户类型中“6孔平天窗”的采光系数最大，采光最好；3孔单行锯齿形天窗采 光系数最小，采光不佳。
_|
②
以“窗户反光材料”为研究对象，说明不同的反光材料会影响采光，很明显“磨 砂玻璃”的采光系数明显比“普通玻璃”的小。
(3)
数据比较(2)以“面积”
为研究对象，房间光源除了天窗外还有
3个窗户，如果于
房间正中央加设隔板(将天窗光源平均分为 2份)，则除房顶光源，其他光源量因此 而发生改变(左边房间
2处，右边房间1处)，实验因此而增加了变量，
两组数据无
法比较，数据失效。
(注：理论及生活经验说明面积对照度存在影响，
采光系数也因此而改变。
同样的光源及数
量，面积大者采光系数小。
)) ___________________________________________________________________________ (4) 数据比较(3)说明相同条件下，“混合光源”的采光系数比“黄光光源”的大，光 感更足。
(5)
数据比较(4)中相同条件情况下，测试点 5的采光系数最大，为光照充沛点。
由于 设隔板影响光源数量，相较下不设隔板的数据更能说明情况，测试点 1的采光系数
小，采光稍微薄弱。
(6) 数据比较(5)中2图说明相同条件下，光源数量越多，采光系数越大，光感越足。
七、 实验结果
（1） 实验说明光源，采光点数量，面积，窗户类型，透光材料，采光点均为房间采光系 数的影响因素。
25.00% 测试点2
20.00% 15.00% 10.00% 5.00% 0.00%
T-测试点2 ( 2)
T —测试点2 (1)
■■一测试点5 ( 2) T —测试点5 (1)
（2）“光源类型”影响室内采光系数，混合光比黄光光照更好，相较下黄光更柔和。
（3）相同面积，采光点数量越多采光系数越大，亮度越大。
（7）天窗的类型也影响采光，
①在研究中的窗户类型“ 6孔平天窗”和“ 3孔平天窗”的采光系数相近且较大，适合亮度大的房间
采光；相较下“锯齿形天窗”的采光没那么理想，适合光线较昏暗
的房间。
②天窗的透光材料也是重要因素，磨砂玻璃的采光比普通玻璃差，可因实际情况而选定不同材料。
（8）研究显示，同一房间的不同受光点的采光系数不同，使用者因应不同的功能需要而选择不同的受光点添置功能。
（9）相同条件下，受光面积越大采光系数越小，因此大面积房间应增设采光点。