光学小论文汇编

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(整理)光学设计实验论文

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双棱镜干涉测波长的深入研究摘要:测定两虚光源间距与狭缝-双棱镜间距的关系,多种方法测两虚光源间距,测定双棱镜的角度及折射率,测定虚光源的位置,观察干涉条纹的疏密变化规律,测定白光波长,了解双棱镜干涉的空间相干性及条纹可见度。

关键词:双棱镜;虚光源像;折射率;楔角。

引言:双棱镜干涉实验是大学物理实验中重要的光学实验之一,它是利用棱镜使光波产生两束光波,并发生干涉,从而求出微米数量级的光波波长。

双棱镜干涉实验的装置简单,原理也易懂,对理解光的波动性具有重要的意义。

本文将在双棱镜干涉实验的基础上,通过对双棱镜成像进行分析,深入研究双棱镜干涉的特点及规律,探讨双棱镜楔角和折射率的测量方法。

实验原理(一)两虚光源间距与狭缝-双棱镜间距的关系双棱镜外形结构如图所示,将一块平玻璃板上表面加工成两楔形面,端面与棱脊垂直,楔角较小,一般在30′- 1°之间。

令双棱镜的材料折射率为 n, 楔角为 α。

一线光源置于双棱镜前L处经双棱镜折射后产生二虚光源像S1、S2,如图所示。

根据折射定律,光线SC经双棱镜上半部折射光线的折射角:β= nα由于双棱镜的楔角α很小,二虚光源像S1S2的间距 d 为:d=2( L'+h)( β- α) =2(L'+h) ( n- 1) α式中L'为二虚光源到双棱镜AB面的距离,h为双棱镜的厚度。

考虑到双棱镜的楔角很小,可利用平玻璃板成像公式得到双棱镜二虚光源像的位置:L-L'=(1-1/n)h L'=L-(1-1/n)h则 d=2(L+h/n)(n-1)α 式中L为线光源S到双棱镜AB面的距离。

则两虚光源间距与狭缝-双棱镜间距成线性关系。

(二)多种方法测两虚光源的间距d 1.两次成像法在用双棱镜干涉测量光波的波长时" 关键是测量两虚相干光源的间距! 目前使用的教科书中一般采用二次成像法测量两虚相干光源的间距" 其实验装置和光路图如图1所示:图1中狭缝光源" 发出的光波经双棱镜上下两部分折射后形成两虚相干光源S1和S2,d通过透镜L在两个不同位置的两次成像求得,即d=21d d ,d1为两虚相干光源通过透镜所成的放大实像间的距离d2为两虚相干光源通过透镜所成的缩小实像间的距离。

毕业论文范例___光学元件检测技术研究

毕业论文范例___光学元件检测技术研究

摘要随着光学技术的发展,在很多高科技领域都涉及到光学知识,但是对它们的精度要求越来越高,所以要想在制造上达到高精度必须在检测设备上提高精度。

对于传统小口径的光学元件采用干涉法能获得高精度值。

但是如果大口径光学元件,检测方法就很复杂,即要减少成本又想提高精度,子孔径拼接法凭借可以利用小口径干涉仪多次测量大口径光学元件而获得。

所以子孔径拼接技术就发展起来。

子孔径拼接检测技术是拓展标准干涉仪的横向和纵向动态范围,实现低成本、高分辨率检测大口径光学元件的有效手段。

首先介绍光学元件及光学元件多种检测方法,包括面形偏差检测,曲率半径检测,光学不平行度检测,对比各自的优缺点。

然后引出子孔径拼接技术,接着分析了子孔径的分类,拼接模式的选取和子孔径数目的确定子孔径数据采集中关键问题的解决方法,后来又对算法进行分析,从多个方面分析子孔径拼接法的实现过程。

最后对子孔径拼接技术做了展望和应用前景。

关键词光学元件子孔径拼接法干涉测量AbstractAlong with the development of the optical technology, In many high-tech areas were related to optical knowledge,But for their accuracy is more and more high, so in order to achieve high precision manufacturing in testing equipment must improve precision.As for traditional optical component is small interference method can get high precision value.But if large diameter optical components, detection method is very complex, that is, to reduce costs and want to improve the accuracy of subaperture joining together with can use many times of large diameter measuring small interferometer optical element and obtain.So subaperture stitching technique is developed. Subaperture joining together test technology is development of standard interferometer horizontal and vertical dynamic range, and realize low cost, high resolution testing of large diameter optical element effective means.First introduction optical components and optical components a variety of testing methods, including face form error detection, the curvature radius detection, optical not parallel degree testing, compared to their respective advantages and disadvantages.And then draw out subaperture stitching technique, then analyses the classification of subaperture, joining together of the model selection and the determination of subaperture number subaperture of the key data acquisition method of solution, and then the algorithm analysis from several respects, analysis of subaperture joining together of the implementation process.keyword Optical components Subaperture stitching methodInterference measuring目录第一章绪论 (5)1.1 课题的来源及意义 (5)1.2国内外现状 (5)1.2.1 国外现状 (5)1.2.2国内现状 (6)1.3论文的主要研究内容 (6)第二章现代光学元件的检测 (7)2.1现代光学元件的种类 (7)2.2光学元件曲率半径的检测方法及原理 (7)2.2.1机械法 (7)2.2.2自准球径仪法 (9)2.2.3自准望远镜测量法 (10)2.2.4平行板剪切干涉法 (11)2.3 光学元件面形偏差的检测方法及原理 (12)2.3.1裴索平面干涉仪检测面形偏差 (13)2.3.2刀口阴影法检测面形偏差 (13)2.4平面光学零件光学不平行度测量 (14)2.4.1自准直法测光学不平行度 (15)2.4.2等厚干涉法测光学不平行度 (15)第三章子孔径拼接检测技术研究 (19)3.1子孔径拼接技术提出的背景 (19)3.2子孔径拼接的基本原理 (20)3.3子孔径拼接的分类 (21)3.3.1按子孔径形状 (21)3.3.2按子孔径排列顺序 (24)3.4 子孔径测量方法的比较 (24)第四章子孔径拼接法的具体实施 (26)4.1子孔径测量法的选择 (26)4.1.1移相干涉技术 (26)4.4.2移相器 (27)4.2子孔径数目的确定 (27)4.2.1平行模式的子孔径数目 (28)4.2.2同心模式的子孔径数目 (29)4.3 拼接算法的选择 (31)4.4子孔径拼接误差分析 (33)4.4.1干涉仪随机噪声误差 (33)4.4.2拼接模式和重叠率 (34)第五章子孔径拼接技术发展趋势和应用前景 (35)5.1子孔径拼接技术发展趋势 (35)5.2子孔径拼接技术应用前景 (35)结论 (35)致谢 (35)第一章绪论1.1 课题的来源及意义随着科学技术的不断发展,光学系统在各种高技术领域得到了越来越广泛的应用。

光学小论文

光学小论文

光学小论文:数码相机原理照相机从胶片式的到如今的数码相机一直在不断发展走进千家万户,那么这个我们经常使用的光学仪器里有多少光学知识呢。

以前我了解甚少,只隐约知道其中有很多透镜组进行成像,买相机是看着那些眼花缭乱的规格参数也是一头雾水。

这学期刚刚学习了光学,我决定通过查阅一些资料运用一些学过的知识,初步了解一下照相机的内部原理。

(1)小孔成像数码相机在基本成像原理上,与传统的胶片相机乃至相机的老祖宗均属“同宗同源”——它们所遵循的都是“小孔成像”原理。

我们知道,光在同一均匀介质中、不受引力作用干扰的情况下,沿直线传播;因此它在遇到阻隔物上的孔洞时会穿过它,并能在孔后一定距离内的对应平面上投射出一个倒立的实影;只要投影面周围的环境足够暗,影像就能被人眼所观看到。

照相技术的发明者正是利用光的这一的特性与传递原理,以光子为载体,把某一瞬间被摄景物的光信息以能量方式通过设在相机上“孔洞”传递给后方的感光材料。

简单地说,照相机的基本工作原理就是——将景物影像通过光线的各种传播特性准确地聚焦在具有感光能力的成像平面上,通过各种辅助手段控制光线的流量,从而获得符合用户要求的影像画面,最后通过不同的手段保存下来。

在照相机上,“小孔成像”原理中的“小孔”就是大家一定不会感到陌生的“镜头”(其实更精确的描述应该是镜头内的光圈孔),而镜头后方的感光体(感光材料)便是“投影面”。

(2)镜头“小孔成像”只能简单地“留影”,却无法便捷地控制成像大小与清晰度,这个问题可以通过使用可改变光线聚散的“透镜”来解决。

为了获取清晰的成像,早在16世纪欧洲人设计的暗箱上就已经采用了透镜,照相机沿用了这一设计并将其发扬光大。

所以准确地说,照相机所遵循的是——以“小孔成像”为基础的“透镜成像”原理。

相机上安装这类透镜的部分就是我们所说的“镜头”。

随着技术的发展,人们发现改变被摄物体或景象的大小范围与清晰度,可通过在镜头中使用、组合不同规格的透镜并调节其位置来实现,因此镜头结构逐渐变得复杂起来。

日常生活中高中光学知识的运用论文

日常生活中高中光学知识的运用论文

日常生活中高中光学知识的运用论文日常生活中高中光学知识的运用论文摘要:物理知识与现实生活息息相关, 当前高中生学习物理知识, 应注重物理学的实用性特质, 不仅要掌握物理学的基本原理, 更重要的是学会利用所学知识解决实际生活中的问题。

高中物理光学知识在日常生活很多领域扮演着重要的角色, 很多实际生活中遇到的问题都能用光学原理进行解释, 本文就高中物理光学概念及其重要性进行阐述, 并着重利用光学知识解释了彩虹形成原理、海市蜃楼等一些现象的形成原理。

关键词:高中物理; 光学概念; 实际应用;在高中物理课程中, 光学是重要的学习内容之一, 其具体内容主要有折射、衍射以及激光等相关知识。

这些知识与实际生活有密切的联系, 掌握好光学知识不仅丰富了物理知识体系, 更重要的是能够将学到的知识与实际生活中的现象相联系, 解释实际生活中遇到的光学现象并加以利用, 达到学以致用的目的。

因此, 我们需要对高中物理光学在实际生活的应用进行分析。

一、物理光学概念及其重要性(一) 物理光学的概念在物理学中, 光是一种电磁波, 其传播特性与电磁波相似, 都需要通过电磁场传播。

人类的眼睛对于大部分电磁波均没有感应, 却能够感应到光产生的电磁波, 这种感应就是感光作用, 因此, 人类眼睛可以感应到的电磁波就是可见光。

光可以在多种介质中传播, 例如空气、水等, 由于传播介质不同, 光的传播速度也会有所不同, 在实际的传播过程中, 如果传播介质发生变化, 光就可能发生弯折, 不同频率的光的弯折程度也存在一定的差异。

(二) 物理光学的重要性物理是高中教学中的重要学科, 其中光学是物理学科中的重要组成部分, 与此同时, 我们在日常生活中经常接触到物理光学知识, 因此, 光学知识是高中物理学习的重点内容。

学好高中物理光学知识能够解释实际生活中遇到的光学现象, 并且可以利用这些知识解决实际生活中遇到的问题, 提高学生对物理知识的应用能力。

二、高中物理光学在实际生活的应用(一) 彩虹形成原理在我们的生活中, 雨过天晴以后经常可以看见天空中出现的彩虹, 并且在特定条件下还可能出现双彩虹、晚虹等不同形式的彩虹。

大学物理 光学综述论文

大学物理 光学综述论文

从学科层面审视光学概貌——我对光学的思考李明†(**大学*学院*系*班 ***学号*** 西安710049)中文摘要本文将对光学进行学科层面上的讨论和思考:首先我将简要回顾光学的发展历史,然后简要介绍近现代的光学分支和激光的重要作用。

最后以理论应用结合的角度来对光学的发展历史提出个人的一些想法:诸如解决科学争论的折中办法;如何把握专攻与通识的关系;科学研究要重视学科交叉和有用工具和材料的研究和运用;科学是为社会服务的而不单单是满足科学家的工具。

关键字光学发展史,激光,光学分支,交叉学科PACC:0165 4290正文光学发展史*人类对光学最初的研究,主要是试图回答“人怎么能看见周围的物体?”之类问题。

约在公元前400多年,中国的《墨经》中记录了世界上最早的光学知识。

公元1590年到17世纪初,詹森和李普希同时独立地发明显微镜;一直到17世纪上半叶,才由斯涅耳和笛卡儿将一些观察结果,归结为今天大家所惯用的反射定律和折射定律。

由此便发展起了应用性很强的几何光学。

1665年,牛顿进行了太阳光的分光实验并发现了牛顿环,同时,他根据光的直线传播性,认为光是一种微粒流,并在均匀媒质内遵从力学定律作等速直线运动,从而对折射和反射现象作了解释。

惠更斯是光的微粒说的反对者,认为光像声一样以球面波的形式传播。

但两种理论都被粗略地提了出来,因而当初两种学说在第一次交锋中谁也没有完全胜利。

但在19世纪初,“薄膜颜色”和双狭缝干涉现象的发现并被波动说完美解释后,菲涅耳和托马斯杨初步建立了波动光学;在进一步的研究中,观察到了光的偏振和旋光现象。

为了解释这些现象,不得不承认光是纵波。

1856年,韦伯发现光在真空中的速度等于电流强度的电磁单位与静电单位的比值。

从而启示了一个伟大的论断:光是一种电磁波。

这个结论在1888年为赫兹的实验证实,到此波动论才告以结束。

然而,这样的理论还不能解释光的色散现象。

到†联系人地址:******@*****.****参考了/view/47271.htm并根据本文论题做了取舍了1896年洛伦兹创立电子论,才解释了发光和物质吸收光的现象,也解释了光在物质中传播的各种特点,包括对色散现象的解释。

光学技术优秀论文

光学技术优秀论文

光学技术优秀论文光学技术是新兴的技术,对于我们的生活科技有着重要的影响作用。

以下是小编为大家精心整理的光学技术优秀论文,欢迎大家阅读。

摘要:光学触摸技术最初是1970年代引入的,最新的突破带来了该技术的复苏。

研发者已经能够解决成本、亮环境光下的显示性能,以及组成要素等问题,这里只提及其中的一小部分。

本文详细介绍了这些问题是如何解决的;该技术的前景,包括深入了解一下光学触摸系统的几个崭新的发展。

关键词:光学触摸技术;发光二极管;光学传感器光学触摸技术最初是1970年代Caroll Touch公司(现在是Elo TouchSystems的一部分)发展起来的,现有不少供应商出售该项技术。

和其它的触摸技术相比,光学触摸技术具有很多优点。

工业界的很多人都认为,如果没有下面将要提到的两个相当大的缺点,光学触摸技术现在已经成为触摸技术的主流。

光学触摸屏技术的最新发展使得光学触摸技术复兴,为其成主流触摸技术奠定了基础。

引言传统的光学触摸系统是在显示器的两个相邻斜面上采用红外发光(IR)二极管(LED)阵列,并在相对的斜面边缘放置光敏元件,用于分析系统、确定触摸动作。

LED-光传感元件对在显示器上形成光束栅格。

当物体(例如手指或者钢笔)触摸屏幕遮断了光束,就会在相应光传感元件处引起光测量值的减弱。

光传感的输出测量值可以用于确定出触摸点的坐标。

通常控制器是扫描光传感阵列,而不是同时测量所有的光传感器,因此这项技术有时被称为"扫描IR"。

在这项技术的高级版本中,每个光传感器测量来自不止一个LED的光,这使得控制器可以补偿由于屏上不可移动的碎片而引起的光的阻断。

这项传统的光学触摸技术已经主要用于触摸市场中的相关领域。

过去,它的广泛应用由于两大原因曾经受到限制:技术成本比与之竞争的其他触摸技术要高,还有在亮环境光下的显示性能问题。

后一个问题是由于背光源放大了光传感元件的背景噪声。

在有些情况下,噪声大到无法检测到触摸屏的LED光,导致触摸屏的暂时失灵。

光学在生活的应用及其原理论文

光学在生活的应用及其原理论文

光学在生活的应用及其原理1. 序言光学是研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射和吸收等现象的学科。

它广泛应用于日常生活中的许多领域,包括通信、医学、工业、娱乐等。

本文将介绍光学在生活中的应用及其原理。

2. 光学在通信领域的应用•光纤通信:光纤通信是利用光的全反射原理将信息通过光信号的传输来实现的。

光纤通信具有传输速度快、抗干扰能力强等优点,广泛应用于电话、互联网等领域。

•光子晶体通信:光子晶体是一种具有周期性的介质结构,在光学通信中可以将其作为光波导来传输信息,具有纳米级别的分辨率和高速的传输速度。

3. 光学在医学领域的应用•光学医学成像:光学医学成像是利用光的散射、吸收、透射等特性来实现对人体内部结构和功能的观察。

例如,X光、CT、MRI等技术都是通过光学原理来实现影像的生成。

•激光治疗:激光在医学领域具有广泛的应用,如激光手术刀、激光疗法等。

激光能够通过光散射、吸收等方式对人体进行精确的处理,具有低创伤、无痛苦等优点。

4. 光学在工业领域的应用•激光切割:激光切割是利用激光的高能量密度来对物体进行切割的技术。

激光切割具有精度高、速度快、不产生机械变形等优点,广泛用于金属、塑料等材料的加工。

•光学测量:光学测量是利用光学原理来对物体的尺寸、形状、表面质量等进行精确测量的技术。

例如,光学投影仪、激光测距仪等都是利用光的反射、折射等特性实现测量。

5. 光学在娱乐领域的应用•光学幕布:光学幕布是利用光的反射和散射特性来实现影像显示的技术。

光学幕布能够提高投影仪的显示效果,使影像更加清晰、明亮。

•光学游戏:光学游戏是利用光学原理设计的一类娱乐产品,如光学迷宫、光学拼图等。

通过光的反射、折射等现象,给用户带来视觉上的乐趣和挑战。

6. 结论光学在生活中的应用广泛而多样,从通信到医学,再到工业和娱乐,都离不开光学的原理。

本文对光学在生活中的应用及其原理进行了简要介绍,希望能够增加对光学学科的认识,并激发读者对光学的兴趣。

光学小论文

光学小论文
2、尼科耳棱镜结构。自然界中的方解石晶体在某一波长区具有天然双折射性质,具有电场振动方向互相垂直的e、o两个光轴。如按一定的晶体取向制成尼科耳棱镜,可使得e光透过,而让o光被大角度偏振,产生的透射光为纯的线偏振光。
3、介质表面反射。对于某一特定波长,当自然光以布儒斯特角入射到透明介质表面时,反射光中只有其振动方向与入射面垂直的成分,可产生纯的线偏振光,而折射光中平行于入射面振动的分量较强,为部分偏振光。
偏振光的应用
偏振光作为一种光学现象,在生活以及研究中都有着各种不同的作用,以下简略介绍几种。
1、在摄影镜头前加上偏振镜消除反光
在拍摄表面光滑的物体,如玻璃器皿、水面、陈列橱柜、油漆表面、塑料表面等,常常会出现耀斑或反光,这是由于光线的偏振而引起的。在拍摄时加用偏振镜,并适当地旋转偏振镜面,能够阻挡这些偏振光,借以消除或减弱这些光滑物体表面的反光或亮斑。要通过取景器一边观察一边转动镜面,以便观察消除偏振光的效果。当观察到被摄物体的反光消失时,既可以停止转动镜面。
偏振光显微镜通常用来检测生物体内某些有序结构、镜体的存在及其折射光学性质,同时也可用来检测某些组织中的化学成分等。
参考文献:
《光学》 吴强 科学出版社
《偏振光的研究、实验技术》 沈君百科baike.baຫໍສະໝຸດ
1808年,马吕斯在试验中发现了光的偏振现象。在进一步研究光的简单折射中的偏振时,他发现光在折射时是部分偏振的。马吕斯经实验一束光强为 的线偏振光,透过检偏器以后,透射光的光强为I= 。式中α是线偏振光的光振动方向与检偏器透振方向间的夹角,该式称为马吕斯定律。
1811年,布吕斯特在研究光的偏振现象时发现了光的偏振现象的经验定律。定律指出自然光在电介质界面上反射和折射时,一般情况下反射光和折射光都是部分偏振光,只有当入射角为某特定角时反射光才是线偏振光,其振动方向与入射面垂直,此特定角称为布儒斯特角或起偏角,用 表示。光以布儒斯特角入射时,反射光与折射光互相垂直。

大学物理光学论文3000字范文

大学物理光学论文3000字范文

大学物理光学论文范文引言光学是一门研究光的性质、光的传播以及与物质相互作用的学科。

在大学物理教育中,光学是一个重要的研究领域,涉及到光的直线传播、反射、折射、干涉、衍射等现象。

本文对光的干涉现象进行了深入探讨,通过实验验证了干涉现象与波的性质和光程差的关系。

实验方法实验材料1.激光器2.平面玻璃板3.透明薄膜4.透镜5.直尺6.磁铁7.实验台实验步骤1.在实验台上固定一块平面玻璃板,确保其水平。

2.将透明薄膜放置在玻璃板上,并利用磁铁将其固定在一侧。

3.将激光器调整到合适的位置和角度,使其发出一束平行光。

4.将透镜放置在激光器发出的光束前方,调整透镜位置,使光线在透镜表面相交并汇聚到一点。

5.将透镜后方的光线分成两束,一束经过透镜并经过薄膜射到玻璃板上,另一束直接射到玻璃板上。

6.观察玻璃板上的干涉条纹,并测量不同对称中心到两侧条纹的距离。

实验结果与讨论实验结果表明,通过透明薄膜干涉实验可以观察到明亮和暗淡的干涉条纹。

我们测量了不同对称中心到两侧条纹的距离,并记录了对应的数据。

我们首先观察到了明亮的干涉条纹,这是由不同光线相位差构成的。

当两束光线相位差为$\\frac{\\lambda}{2}$时,光线会加强干涉,形成亮纹。

而当两束光线相位差为$\\lambda$时,光线会减弱干涉,形成暗纹。

通过测量不同干涉条纹之间的距离,我们可以计算出光程差和波长之间的关系。

根据理论推导,两束光线的光程差与干涉条纹之间的距离d的关系可以表示为:$$\\Delta L = d \\cdot \\sin(\\theta)$$其中,$\\Delta L$表示光程差,d表示干涉条纹之间的距离,$\\theta$表示两束光线的夹角。

通过测量不同干涉条纹之间的距离d,我们可以使用上述公式计算出相应的光程差$\\Delta L$。

结论本实验通过透明薄膜干涉实验,观察并验证了光的干涉现象与波的性质和光程差之间的关系。

通过测量不同干涉条纹之间的距离,我们可以计算出相应的光程差,并验证了实验结果与理论推导的一致性。

光学实验期末总结论文

光学实验期末总结论文

光学实验期末总结论文本学期光学实验课程的学习内容主要涉及光学原理、光学仪器的使用以及光学实验的设计与操作。

通过实验,我深入了解了光学的基本原理和实验方法,提高了实验技能,并对光学领域的一些应用有了更为全面的了解。

在本学期的光学实验中,我首先学习了有关光学原理的知识。

通过老师的讲解和参考相关资料,我对如何理解光的波粒二象性、光的干涉、光的衍射等基本概念有了更深入的认识。

在实验中,我遇到了一些实际问题,如波长计的测量,干涉度的计算等,通过动手实践和与同学的讨论,我逐渐掌握了解决这些问题的方法。

其次,在实验的过程中,我学会了使用光学仪器。

比如,我掌握了波长计的使用方法,了解了各种光学仪器的结构与使用原理。

在实验中,我必须准确地操作这些仪器,以获得准确的实验结果。

通过不断的熟练操作,我对这些光学仪器有了更深入的了解,并提高了实验技能。

在实验的过程中,我还学会了设计光学实验。

通过掌握光学原理、仪器的使用方法和实验设计的基本原则,我可以独立设计和实施一些简单的光学实验。

比如,我设计了一个实验,用来验证平行板之间干涉的现象。

通过调整平行板的间距和光源的角度,我观察到了干涉条纹的变化,并利用知识对干涉条纹进行了解释。

通过这个实验,我不仅加深了对干涉现象的理解,还提高了实验设计和操作的能力。

此外,通过本学期的光学实验,我还了解了光学在现实生活和科学领域中的一些应用。

比如,我学习了光的折射定律在光学仪器的设计中的应用,了解了光的衍射现象在人类眼睛中的应用等。

这些应用不仅让我对光学的学习产生了浓厚的兴趣,也让我认识到光学在现代科学与技术发展中的重要性。

总的来说,本学期的光学实验课程让我对光学有了更深入的了解,并提高了实验设计和操作的能力。

通过亲手操作仪器,设计实验,解决实验中遇到的问题,我更加深入地理解了光学原理和实验方法。

在今后的学习和研究中,我会更加注重实验的设计与操作,充分发挥实验的作用,进一步巩固和拓展光学知识。

光学论文

光学论文

浅谈光学概论【简介】光学已成为为现代科研的重要内容,传统的光学只研究可见光,现代光学已扩展到对全波段电磁波的研究。

光是一种电磁波,在物理学中,电磁波由电动力学中的麦克斯韦方程组描述;同时,光具有波粒二象性,需要用量子力学表达。

光学将成为今后光学工程学科的重要发展方向。

【英文译文】Optical has become the important contents for the modern scientific research, the traditional optical only research visible light, and modern optical already expanded to whole wavelength electromagnetic wave of research. Light is an electromagnetic wave, in physics, electromagnetic wave by electrodynamics of maxwell's equations describing, At the same time, the light has wave-particle duality, need to use the quantum mechanics expression. Optical will become future optical engineering discipline of important development direction.【关键词】光学、现代科技、应用、研究、历史、前景【正文】一、光学简介在早期,主要是基于几何光学和波动光学拓宽人的视觉能力,建立了以望远镜、显微镜、照相机、光谱仪和干涉仪等为典型产品的光学仪器工业。

这些技术和工业至今仍然发挥着重要作用。

本世纪中叶,产生了全息术和以傅里叶光学为基础的光学信息处理的理论和技术。

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本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==光学的论文篇一:光学设计论文第一章前言随着光学设计的发展,光学仪器已经普遍应用在社会的各个领域。

光学仪器的核心部分是光学系统。

光学系统成像质量的好坏决定着光学仪器整体质量的好坏。

然而,一个高质量的成像光学系统要靠良好的光学设计去完成。

光学设计的理论和方法也在发生着日新月异的变化。

光学是研究光的行为和性质,以及光和物质相互作用的物理学科。

光是一种电磁波,在物理学中,电磁波由电动力学中的麦克斯韦方程组描述;同时,光具有波粒二象性,需要用量子力学表达。

光的本性也是光学研究的重要课题。

微粒说把光看成是由微粒组成,认为这些微粒按力学规律沿直线飞行,因此光具有直线传播的性质。

我们通常把光学分成几何光学、物理光学和量子光学。

所谓光学系统设计即设计出系统的性能参数、外形尺寸、和各光组的结构等,大体上分为两个阶段,第一阶段为“初步设计”或者“外形尺寸设计”,即根据仪器总体的设计要求,从仪器总体出发,拟定出光学系统的原理图,并初步计算系统的外形尺寸,以及系统中各部分要求的光学特性。

第二阶段称为“像差设计”,一般称为“光学设计”,即根据初步设计的结果,确定每个透镜的具体结构参数,以保证满足系统光学特性和成型质量成像质量的要求。

一个光学仪器工作性能的优劣,初步设计是关键,当然在初步设计合理的条件下,如果像差设计不当,同样也可能造成不良后果。

一个好的设计应该是在满足使用要求的情况下,结构设计最简单的系统。

光学设计是20世纪发展起来的一门学科,至今已经经历了一个漫长的过程。

光学系统设计的具体过程:制定合理的技术参数,光学系统总体设计和布局,光组的设计(包括选型,初始结构的计算,像差校正、平衡与像质评价),长光路的拼接与统算,绘制光学系统图、部件图和零件图,编写设计说明书,进行技术答辩。

光学优秀本科毕业论文

光学优秀本科毕业论文

光学优秀本科毕业论文题目:基于光学成像的高分辨率三维显微模型构建与分析摘要:本论文通过对光学成像技术的研究和应用,结合计算机视觉算法,提出了一种基于光学成像的高分辨率三维显微模型构建与分析方法。

通过光学显微镜获取的二维影像,结合多视角立体重建方法,实现对微观物体的三维建模,并通过计算机视觉算法实现对三维模型的分析和测量。

实验结果表明,该方法可以有效地实现高分辨率三维显微模型的构建与分析,为微观物体的研究和应用提供了重要的技术支持。

关键词:光学成像、三维显微模型、多视角立体重建、计算机视觉算法1. 引言光学显微镜是一种常用的生物医学研究工具,可以对微观物体进行观察和研究。

然而,传统的光学显微镜只能提供二维投影图像,对于微观物体的立体结构无法直观地展示和分析。

为了获得微观物体的三维信息,研究人员发展了多种三维成像技术,如扫描电子显微镜和原子力显微镜等。

然而,这些技术在分辨率和成本等方面存在一定的局限性。

为了克服传统光学显微镜的局限,本论文提出了一种基于光学成像的高分辨率三维显微模型构建与分析方法。

该方法利用光学显微镜获取的二维影像,结合多视角立体重建方法,实现对微观物体的三维建模。

同时,通过计算机视觉算法对三维模型进行分析和测量,提取出物体的形状、表面纹理等信息。

2. 方法2.1 光学成像本研究使用高分辨率光学显微镜拍摄微观物体的二维影像。

为了提高图像的质量和分辨率,我们采用了高倍率物镜和适当的曝光参数。

2.2 多视角立体重建通过同时获取微观物体的多个视角影像,我们可以使用多视角立体重建方法还原微观物体的三维结构。

具体步骤如下:1. 预处理:对每个视角影像进行去噪和增强处理,以提高图像的质量和对比度。

2. 特征点提取:使用特征点提取算法在不同视角的图像中提取出一致且稳定的特征点。

3. 立体重建:基于特征匹配和立体几何关系,利用多视角图像重建三维物体的点云模型。

2.3 计算机视觉算法在获取了三维物体的点云模型后,我们可以应用计算机视觉算法对模型进行分析和测量。

光学小论文

光学小论文

光学小论文激光冷却原理及其基本应用作者:少年班学院PB14000013 王泽华目录第一章绪论1.1 确定该题目的原因 (3)1.2 该论文写作思路 (3)1.3 为什么要进行激光冷却 (3)1.4 基本思想(原理) (3)第二章激光冷却原子原理2.1多普勒冷却 (6)2.2 多普勒冷却的局限 (8)2.3偏振梯度冷却 (9)第三章激光冷却原子的实际应用3.1激光冷却原子的实际应用 (11)3.2 玻色-爱因斯坦凝聚 (12)第四章激光冷却原子在中国的发展第五章参考文献第一章绪论1.1确定该题目的原因朱棣文应该是我所听过的第一位诺贝尔物理学奖获得者,也知道他曾在美国担任能源部长。

以前一直在听说激光冷却又或者是激光俘陷这几个名词,但是关于这些到底是什么却始终没有一个足够清晰的概念。

现在大二学了光学,对于光学知识有了一些初步的了解,因此希望借此机会对激光冷却做一次研讨。

这也是我们小组的研讨课题。

1.2该论文的写作思路该论文分三个部分,绪论部分介绍了写作改题目的原因,写作思路和基本原理。

第二节内容则是主要部分,详细的推导了电阻法测量矿藏的原理,2.1节部分是引理,为了对下文块状电极所带电荷和电场分布提供论据,2.2节部分是重点内容,导出了电势与电阻率的函数表达式,从而通过测量电势即可以判断出电阻率的大小。

2.3节是想到导线不可能无限长(否则把高斯面框到无穷远处,导线电导率远大于介质,则空间无电场),于是探究测量深度与电流密度的关系。

2.4节讨论多层导电介质时的情况。

第三部分则是参1. 3为什么要进行激光冷却操纵和控制单个原子一直是物理学家追求的目标。

固体和液体中的原子处于密集状态之中,分子和原子相互间靠得很近,联系难以隔绝,气体分子或原子则不断地在作无规乱运动,即使在室温下空气中的原子分子的速率也达到几百m/s。

在这种快速运动的状态下,即使有仪器能直接进行观察,它们也会很快地就从视场中消失,因此难以对它们进行研究。

光学论文总结高中范文

光学论文总结高中范文

摘要:光学作为物理学的一个重要分支,对于培养学生的科学素养和创新能力具有重要意义。

本文旨在总结光学原理在高中教学中的应用,探讨如何更好地将光学知识融入高中物理教学,提高学生的光学素养。

一、引言光学是研究光的现象、规律及其应用的科学。

在高中物理教学中,光学知识占有重要地位。

通过学习光学原理,学生可以加深对自然界光现象的理解,提高自身的科学素养。

本文将从以下几个方面总结光学原理在高中教学中的应用。

二、光学原理在高中教学中的应用1. 光的传播规律在高中物理教学中,光的传播规律是基础内容。

教师可以通过实验演示光在同种均匀介质中沿直线传播的现象,如激光准直、小孔成像等。

同时,讲解光的折射、反射等现象,使学生了解光在不同介质中的传播规律。

2. 光的干涉与衍射干涉和衍射是光学中的重要现象。

教师可以结合实验,让学生观察光的干涉条纹,了解干涉原理。

此外,通过实验演示光的衍射现象,如单缝衍射、双缝衍射等,使学生掌握光的衍射规律。

3. 光的偏振光的偏振是光学的一个重要分支。

在高中物理教学中,教师可以讲解偏振光的产生、传播和检测,使学生了解光的偏振现象。

此外,结合实验演示,让学生观察偏振光在生活中的应用,如液晶显示、光通信等。

4. 光的色散光的色散现象在高中物理教学中具有重要地位。

教师可以讲解光的色散原理,如棱镜分光、光栅分光等。

通过实验演示,让学生了解光的色散现象在生活中的应用,如光谱分析、光学仪器等。

三、探讨如何将光学知识融入高中物理教学1. 注重实验教学实验教学是光学教学的重要手段。

教师应充分利用实验设备,让学生通过观察、操作、分析等过程,加深对光学原理的理解。

同时,鼓励学生进行创新实验,培养学生的实践能力和创新能力。

2. 联系实际生活光学知识在现实生活中具有广泛的应用。

教师可以将光学原理与实际生活相结合,让学生了解光学知识在科技、工程、医学等领域的应用,激发学生的学习兴趣。

3. 重视多媒体教学多媒体技术在光学教学中具有重要作用。

大学光学小论文

大学光学小论文

大学光学小论文随着社会的不断进步,人民对提高生活质量的需求,尤其是对视力保健的关注度越来越高。

统计数据表明,中国在校小学生佩戴眼镜的人数比例达到30%,中学生为50%,而大学生则达到了75%,成为名符其实的眼镜王国”。

一、应社会需求发展起来的新学科1988年,中国计量科学研究院(以下简称“计量院”)组织了新中国成立以来首次、也是北京市第一次眼镜市场的产品质量调查。

根据英国标准化协会(BSI)的标准,京城20多家大眼镜店被抽查的上千副眼镜的质量合格率不足10%。

为此,我国著名光学专家王大珩院士率先向社会发出呼吁:眼镜是保健用品,不是一般的商品,全社会都应陔关注消费者的视力健康!一些政协委员和人大代表电纷纷提出提案,建议国家有关部门对眼镜行业进行治理和整顿。

眼镜质量问题引起了原国家技术监督局的高度重况和关注.眼镜立即在“质量万里行”活动中被列为重点监督的产品。

计量院正是从这时开始涉足眼科光学领计量和检测标准的研究的。

近20年过去了,具有中国旖色的眼科光学计量取得了长足的发展和进步。

二、眼科光学与相关产业密切结合、与其他学科相巨交叉眼科光学是集眼科学、计量学、光学和光学仪器、验光学、眼镜学、像质评价技术、光电检测技术、光谱光度学、神经学、生物学、材料学、制造工艺等为一体的新兴的边缘学科。

眼科光学计量是眼科诊断、治疗、视力矫正和眼保健的基础保证。

根据国际标准化组织(ISO)的专业划分,至少有五大产业领域与眼科光学密切相关,它们是眼镜镜片、眼科仪器、角膜接触镜、人工晶体和个体眼部防护用品。

由此可见,眼科光学又是医疗卫生、眼镜行业和光学工业的结合体。

三、具有中国特色的眼科光学计量体系根据日益增长的国际市场和贸易全球化的需要,20世纪80年代中期,ISO在IS0C172“光学和光子学”标准化技术委员会下面设立了SC7“眼科光学和仪器”标准化分技术委员会。

由于信息不畅以及行业划分的制约,中国的眼科光学计量研究与国际IS0C172,sC7的建立虽然同步,却又毫不相干。

关于光的科学小论文

关于光的科学小论文

关于光的科学小论文关于光的科学小论文光,照亮了这个世界,给世界带来了光明,而我们对于光的探讨从未停歇,那么该怎么写关于光的科学小论文呢?下面小编就带大家一起来看看吧!关于光的科学小论文这个星期的科学课上,老师向我们提问:为什么穿上黑色衣服在夏天会感到热呢?粗糙的物体和光滑的物体相比,哪个吸热更快些呢?于是我们要通过做实验来回答这些问题。

老师给我们每个小组一共五个不同颜色的袋子。

比较粗糙的'有黑色纸袋、白色纸袋和粉色纸袋;表面光滑的有黑色蜡光纸袋和锡箔纸袋,最后还给我们五根温度计。

我们来到阳光下,把五根温度计分别放入五个袋子中,每隔两分钟做一次记录。

我们发现,粗糙的黑色袋子内的温度计温度在不断升高,始终保持领先;黑色蜡光纸袋内的温度计温度则紧随其后,位居第二;而锡箔纸袋内的温度计温度每次变化都不大,排在了最后一位。

从这个试验中,我们可以得出结论:颜色越深的物体越容易吸收光和热,颜色越浅的物体越容易反射光和热。

越粗糙的物体吸收功能越强,反之越光滑的物体也就越容易反射光与热。

回家以后,我又翻书查找,书中果然也是这样说的,我还知道了宇航服的颜色是银色的,主要是为了减少辐射。

现在我终于明白了为什么人们总说:夏天尽量不穿黑色系的衣服,多穿浅色系的衣服,因为可以“凉爽”一些;冬天尽量不穿浅色系的衣服,多穿深色系的衣服,因为这样可以“暖和”一些,这些话都是有科学依据的。

同时我也知道了,颜色深的车子在阳光下被曝晒后,车内温度会很高,所以车内不能放有易燃易爆物品,否则就会有着火或爆炸的危险,这就是“光污染”。

我们应该从小热爱科学,并把学到的科学知识联系到生活中去加以应用,合理地利用“光与热”的利弊,让它为人类做出有益的贡献,不要让它造成污染。

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偏振光
——PB12000719 夏瑞
关键词:定义产生应用
偏振光的定义和发现
振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振,它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志,只有横波才有偏振现象。

光波是电磁波,因此,光波的传播方向就是电磁波的传播方向。

光波中的电振动矢量E和磁振动矢量H都与传播速度v垂直,因此光波是横波,它具有偏振性。

具有偏振性的光则称为偏振光。

偏振光是指光矢量的振动方向不变,或具有某种规则地变化的光波。

按照其性质,偏振光又可分为平面偏振光(线偏振光)、圆偏振光和椭圆偏振光、部分偏振光几种。

如果光波电矢量的振动方向只局限在一确定的平面内,则这种偏振光称为平面偏振光,若轨迹在传播过程中为一直线,故又称线偏振光。

如果光波电矢量随时间作有规则地改变,即电矢量末端轨迹在垂直于传播方向的平面上呈圆形或椭圆形,则称为圆偏振光或椭圆偏振光。

如果光波电矢量的振动在传播过程中只是在某一确定的方向上占有相对优势,这种偏振光就称为部分偏振光。

1808年,马吕斯在试验中发现了光的偏振现象。

在进一步研究光的简单折射中的偏振时,他发现光在折射时是部分偏振的。

马吕斯经实验一束光强为I o的线偏振光,透过检偏器以后,透射光的光强为I=I o(cosα)2。

式中α是线偏振光的光振动方向与检偏器透振方向间
的夹角,该式称为马吕斯定律。

1811年,布吕斯特在研究光的偏振现象时发现了光的偏振现象的经验定律。

定律指出自然光在电介质界面上反射和折射时,一般情况下反射光和折射光都是部分偏振光,只有当入射角为某特定角时反射光才是线偏振光,其振动方向与入射面垂直,此特定角称为布儒斯特角或起偏角,用θb表示。

光以布儒斯特角入射时,反射光与折射光互相垂直。

产生偏振光的方法
有多种方法产生线偏振光,如当自然光穿过线偏振片和尼科耳棱镜,以及按某一特定角度被介质表面反射后,都可以产生线偏振光,是常用的一些方法。

而椭圆偏振光及圆偏振光可以通过让线偏振光通过一定厚度的双折射晶片来获得。

以下是几种产生线偏振光的方法。

1、线偏振片结构。

由某些晶体(如电气石等)制成的偏振片,对于两个振动方向相互垂直的光频电场具有选择吸收的性能,只允许沿一个方向振动的光通过,所以透射光为线偏振光。

2、尼科耳棱镜结构。

自然界中的方解石晶体在某一波长区具有天然双折射性质,具有电场振动方向互相垂直的e、o两个光轴。

如按一定的晶体取向制成尼科耳棱镜,可使得e光透过,而让o光被大角度偏振,产生的透射光为纯的线偏振光。

3、介质表面反射。

对于某一特定波长,当自然光以布儒斯特角入射到透明介质表面时,反射光中只有其振动方向与入射面垂直的成
分,可产生纯的线偏振光,而折射光中平行于入射面振动的分量较强,为部分偏振光。

对于椭圆偏振光,可用一个波晶片将线偏振光分解寻常光和非常光,由于它们在晶体内的传播速度不同,产生了一定的位相差δ,射出晶片之后,寻常光和非常光合成在一起便得到椭圆偏振光。

把射出晶片的两个分量写成:
E x=A x cosωt
E y=A y cos(ωt+δ)
E x A X sin(ωt+δ)−
E y
A y
sinωt=sinδ
E x X cos(ωt+δ)−
E y
y
cosωt=0
联立可得:
E x X +
E y
y

2E x E y
x y
cosδ=sin2δ
可知,这是一个椭圆方程,所以运用这种合成的方法可以得到椭圆偏振光,并且在更特殊的情况下可以得到圆偏振光。

偏振光的应用
偏振光作为一种光学现象,在生活以及研究中都有着各种不同的作用,以下简略介绍几种。

1、在摄影镜头前加上偏振镜消除反光
在拍摄表面光滑的物体,如玻璃器皿、水面、陈列橱柜、油漆表面、塑料表面等,常常会出现耀斑或反光,这是由于光线的偏振而引起的。

在拍摄时加用偏振镜,并适当地旋转偏振镜面,能够阻挡
这些偏振光,借以消除或减弱这些光滑物体表面的反光或亮斑。

要通过取景器一边观察一边转动镜面,以便观察消除偏振光的效果。

当观察到被摄物体的反光消失时,既可以停止转动镜面。

2、摄影时控制天空亮度,使天空变暗。

由于蓝天中存在大量的偏振光,所以用偏振镜能够调节天空的亮度,加用偏振镜以后,蓝天变的很暗,突出了蓝天中的白云。

偏振镜是灰色的,所以在黑白和彩色摄影中均可以使用。

3、使用偏振镜看立体电影
在观看立体电影时,观众要戴上一副特制的眼镜,这副眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片。

立体电影是用两个镜头如人眼那样从两个不同方向同时拍摄下景物的像,制成电影胶片。

在放映时,通过两个放映机,把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映,使这略有差别的两幅图像重叠在银幕上。

这时如果用眼睛直接观看,看到的画面是模糊不清的,要看到立体电影,就要在每架电影机前装一块偏振片,它的作用相当起偏器。

从两架放映机射出的光,通过偏振片后,就成了偏振光。

左右两架放映机前的偏振片的偏振化方向互相垂直,因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。

这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众处,偏振光方向不改变。

观众用上述的偏振眼镜观看,每只眼睛只看到相应的偏振光图象,即左眼只能看到左机映出的画面,右眼只能看到右机映出的画面,这样就会像直接观看那样产生立体感觉。

这就是立体电影的原理。

4、偏振光眼镜
同立体电影的眼镜类似。

它是钓具辅助具之一。

指钓者在钓鱼时用于观察水面、浮漂时,可消除浮漂、水面反光的特种眼镜。

该镜还可防止阳光刺眼。

其镜片颜色有茶色、灰色和墨绿色。

其原理是在光波中有自然光和偏振光两种。

自然光的电磁波是向四面八方振动的,即所谓出现光线的滥反射。

这样,钓者用肉眼和普通太阳镜观察水面上的浮原时会出现倒影,加上水面波纹闪动反光,很难看清浮漂。

而偏振镜片中间的胶膜内含有无数细小的杆状晶体,均朝一个方向顺序均匀地排列,故通过偏振眼镜后的光线只能朝一个方向振动。

5、液晶显示
“扭曲向列型液晶显示器”简称“tn型液晶显示器”。

向列型液晶夹在两片玻璃中间。

这种玻璃的表面上先镀有一层透明而导电的薄膜以作电极之用。

这种薄膜通常是一种铟和锡的氧化物,简称ito。

然后再在有ito的玻璃上镀表面配向剂,以使液晶顺着一个特定且平行于玻璃表面之方向排列。

利用电场可使液晶旋转的原理,在两电极上加上电压则会使得液晶偏振化方向转向与电场方向平行。

因为液态晶的折射率随液晶的方向而改变,其结果是光经过tn型液晶盒以后其偏振性会发生变化。

我们可以选择适当的厚度使光的偏振化方向刚好改变。

那么,我们就可利用两个平行偏振片使得光完全不能通过。

若外加足够大的电压V使得液晶方向转成与电场方向平行,光的偏振性就不会改变。

因此光可顺利通过第二个偏光器。

于是,我们可利用电的开关达到控制光的明暗。

这样会形成透光时为白、不透光时为黑,字符就可以显示在屏幕上了。

6、偏振光显微镜
在光学显微镜的光学系统中插入了起偏振镜和检偏振器,用以检查样品的各向异性和双折射性的显微镜。

起偏振镜和检偏振器都是由偏光棱镜或偏光板的尼科耳棱镜制成。

前者安装在光源与样品之间,后者安装在接物镜与接目镜之间或接目镜之上。

在生物样品中,肌肉纤维、骨骼和牙齿等具有各向异性,淀粉粒、染色体和纺锤体等具有双折射性,因此被用于组织细胞的化学研究。

光源最好用单波长光线。

由于生物样品比金属、岩石或结晶的双折射性显著微弱,所以有时也借敏感的检偏振板造成的相加相减现象而利用其干涉色。

偏振光显微镜通常用来检测生物体内某些有序结构、镜体的存在及其折射光学性质,同时也可用来检测某些组织中的化学成分等。

参考文献:
《光学》吴强科学出版社
《偏振光的研究、实验技术》沈君
百度百科
百度文库。

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