應(yīng)用光學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書印刷版-wenkub
2023-07-08 16:48:08 本頁面
【正文】 物體，讀數(shù)將隨眼睛位置的不同而有所改變，難以測準(zhǔn)，如圖2所示。⑦ 調(diào)整光學(xué)儀器時(shí)，要耐心細(xì)致，一邊觀察一邊調(diào)整，動作要輕、慢，嚴(yán)禁盲目和粗魯操作。⑤ 光學(xué)表面上若有輕微的污痕或指印，用清潔的鏡頭紙輕輕拂去，但不要加壓擦拭，更不準(zhǔn)用手帕、普通紙片、衣服等擦拭。不使用的光學(xué)元件應(yīng)隨時(shí)裝入專用盒內(nèi)并放入平臺的箱子內(nèi)。它們的機(jī)械性能和化學(xué)性能可能很差，若使用和維護(hù)不當(dāng)，會降低其光學(xué)性能甚至損壞報(bào)廢。初學(xué)者在做實(shí)驗(yàn)以前應(yīng)認(rèn)真閱讀這些內(nèi)容，并在實(shí)驗(yàn)中遵守有關(guān)規(guī)則和靈活運(yùn)用有關(guān)知識。根據(jù)目前的實(shí)際情況,本書選擇了七個(gè)實(shí)驗(yàn)。應(yīng)用光學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書楊墨 主編專業(yè)： 班級： 姓名： 學(xué)號： 北華航天工業(yè)學(xué)院機(jī)械工程系2013年9月前 言 按照“應(yīng)用光學(xué)”教學(xué)大綱規(guī)定的設(shè)計(jì)要求，并結(jié)合機(jī)械工程系的《應(yīng)用光學(xué)》教學(xué)特點(diǎn)及具體的情況，我們編寫了《應(yīng)用光學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》。由于編者水平有限,書中缺點(diǎn)、錯(cuò)誤在所難免,衷心希望廣大讀者對書中的不足之處給予批評指正。一、 光學(xué)元件和儀器的維護(hù)透鏡、棱鏡等光學(xué)元件，大多數(shù)是用光學(xué)玻璃制成的。造成損壞的常見原因有：摔壞、磨損、污損、發(fā)霉、腐蝕等。③ 切忌用手接觸元件的光學(xué)表面。若表面有較嚴(yán)重的污痕或指印，應(yīng)由實(shí)驗(yàn)室人員用丙酮或酒精清洗。⑧ 儀器用畢后應(yīng)放回箱內(nèi)或加罩，防止灰塵污染。圖2 眼鏡位置與測量結(jié)果可是在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中被測物往往是一個(gè)看得見摸不著的像，怎樣才能確定標(biāo)尺和待測像是已經(jīng)在一起的呢？利用“視差”現(xiàn)象可以解決這個(gè)問題。若將兩指緊貼在一起，則無上述現(xiàn)象，即無“視差”。在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，“消視差”常常是測量前必不可少的操作步驟。為了達(dá)到上述要求的調(diào)節(jié)統(tǒng)稱為共軸調(diào)節(jié)。這一步因單憑眼睛判斷，調(diào)節(jié)效果與實(shí)驗(yàn)者的經(jīng)驗(yàn)有關(guān)，故稱為粗調(diào)。不同的裝置可能有不同的具體調(diào)節(jié)方法。根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律即可判斷。但是，小像的B2點(diǎn)總是比大像的B1點(diǎn)更接近光軸。然后，根據(jù)軸上物點(diǎn)的像總在軸上的原理，逐個(gè)增加待調(diào)透鏡，調(diào)節(jié)它們使之逐個(gè)與第一個(gè)透鏡共軸。三、實(shí)驗(yàn)儀器光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺一套。（3） 調(diào)M 的傾角，使P屏上的像與物重合。（7） 記下P和L的新位置b1和b2。根據(jù)光線的可逆性原理，這兩個(gè)位置是“對稱”的。三、實(shí)驗(yàn)儀器光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺一套。（4）將P、L、H轉(zhuǎn)180o，重復(fù)做前三步，又得到L的兩個(gè)位置bb2。 三、實(shí)驗(yàn)儀器 550型焦距儀（或光具座）及相應(yīng)附件，待測的正透鏡 圖31四、放大倍率法測焦距的原理放大倍率法測量正透鏡焦距的原理如圖31所示。 五、測量方法 首先將已知刻線對的分劃板放置于平行光管的物鏡焦平面上，并用測量顯微鏡對該分劃板的線對進(jìn)行調(diào)焦，直至視場中出現(xiàn)清晰的像，選擇分劃板的其中一對刻線作為物 ，測量出物的像的大小，則得到測量顯微鏡的物鏡放大率： 。 此種測量透鏡焦距的方法測量誤差較小，精度較高，當(dāng)待測透鏡像質(zhì)較好且測量顯微鏡的實(shí)際利用的數(shù)值孔徑不太小時(shí)，可達(dá) 。此種測量方法的相對測量誤差為 。 兩次成像法測量焦距 用微分求極值法或根據(jù)光線的可逆性可以證明：當(dāng)物、像間距L略大于時(shí)，前后移動透鏡的位置必然能夠得到兩個(gè)位置，在兩個(gè)位置處都能夠在接收屏上接收到實(shí)像（如圖3－2所示），若透鏡的兩次成像的位置間距為，則待測透鏡的焦距為： （3－3）該法的相對測量誤差約為 。 三、實(shí)驗(yàn)原理 開普勒望遠(yuǎn)鏡的原理示意如下圖41所示： 圖 41圖中可見開普勒望遠(yuǎn)鏡也是由物鏡與目鏡構(gòu)成，與顯微鏡不同的是望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)間隔為0，平行光入射平行光射出。 將物鏡的位置固定，用接收屏來接收物體經(jīng)物鏡所成的像，直到最清晰，并記下此時(shí)接收屏所位于工作臺上的刻尺的讀數(shù)。此時(shí)可粗略認(rèn)為物鏡的像方焦面與目鏡的物方焦面相重合，從而實(shí)現(xiàn)了望遠(yuǎn)鏡的自組。 四、測量原理 對于望遠(yuǎn)系統(tǒng)而言，物鏡框就是孔徑光闌，也為入瞳；物鏡框經(jīng)后面的目鏡所成的像即為望遠(yuǎn)系統(tǒng)的出瞳 ，出瞳到望遠(yuǎn)系統(tǒng)目鏡最后一面的頂點(diǎn)的距離就是出瞳距離，如圖5－1所示。當(dāng)顯微鏡在外筒內(nèi)移動時(shí)，標(biāo)尺可指示出它的位置，以方便的測量出出瞳距。 （二）望遠(yuǎn)系統(tǒng)出瞳距離的測量 當(dāng)倍率計(jì)調(diào)焦在出瞳面上時(shí)，從倍率計(jì)外筒窗口上也可以讀得一個(gè)讀數(shù)，此讀數(shù)即為沿軸方向的出瞳面的位置a1。 二、實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)工作平臺、顯微物鏡（焦距 ）、顯微目鏡（焦距 ）、光源、物體（刻尺）、多個(gè)磁力表座、接收屏等。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 首先將已知焦距的顯微物鏡、目鏡及物體（波羅板或透明刻尺）分別夾持在磁力表座上，之后將光源、物體、顯微物鏡、目鏡依次放置在工作平臺上，并通過調(diào)整磁力表座夾持器進(jìn)行調(diào)整以令各組成元件大致等高，如圖6－2所示。 圖62通過微調(diào)裝置沿軸向前后移動顯微物鏡進(jìn)行調(diào)焦，人眼位于目鏡之后進(jìn)行觀察，并也可相應(yīng)的沿軸調(diào)整目鏡直至能夠看到清晰的像，從而實(shí)現(xiàn)了顯微鏡的自組。 四、測量原理 (一) 顯微鏡線視場的檢測 顯微鏡的原理示意如下圖7－1所示： 圖71
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