使用说明书
GSZ-2B型光学平台可供大专院校普通物理实验课开设光学实验使用。 本说明书 举例说明的26项实验涵盖了几何光学、波动光学和信息光学比较重要的基础课题, 大部分有测量要求,少部分限于观察现象。各实验所需学时长短不一,教师可按教学 要求搭配实验容,组织实验课教学。
主要技术参数和规格:
标称重量kg 平台尺寸mm 平台 1200 X800 X120 1500 X1000 X130 1800 X1000 X150
台面距地咼度cm 桌子 61 100 140 91 92 94 110 192.5 242.5 隔震导磁台面不平度:v 0.05mm
附件一览表:
名称 三维平移底座 数量 备注 菲涅耳双镜 名称 数量 备注 1 2 1 二维平移底座 三棱镜(60°) 反射光栅(1200 L/ mm) 1 1 升降调节座 2 5 30 X30 通用底座 透射光栅 (20 L/ mm) 1 旋转透镜架 正交光栅 (50 L/ mm) 2 1 二维架 网格字 2 1 名称 透镜架 数量 备注 名称 微尺分划板1/10 mm 数量 备注 2 1 1 延伸(过渡)架 1 毫米尺(1=30 mm) 带毛玻璃 光栅转台 1 B调制板 劳埃德镜 1 干版架 2 1 1 白屏 偏振片 2 物屏 1 多孔板 1 载物台 1 1/4 波片(F632.8 nm) 双棱镜 1 测微狭缝 2 1 1 测节器(节点架) 幻灯片 1 1 2种 全息用 正像棱镜 1 落地式 频谱滤波器、零级滤波器 带二角架标尺 小工艺品 1 1 测微目镜架 1 牛顿环 1 双棱镜调节架 1 45 °玻璃架 双缝 1 激光器架 1 1 光学测角台 白板(70 X50 mm ) 1 1 冰洲石镜 透光十字 1 1 方形毛玻璃架 白光源(12 V35 W) 1 1 纸架 汞灯(20 W) 1 透镜(f =4.5、6.2mm) 1 各1 扩束器 钠灯(20 W) 1 f= 目镜和物镜 各1 氦氖激光器(1.5-2 mW) 1 29 、 名 称 数量 备注 名称 数量 备注 105m m 透镜(f =45 、50、70、 150、190、 225、300、 各1 读数显微 1 —100mm) 球面镜 (f = 500 1 全息干版 1 mm) 平面镜(036 X4) 分束器(030 X4)
气室、血压表和橡胶球 2 1 7:3,5:5 (个别附件变动,恕不另行通知) 2 仪器的维护与保养:
1所有光学玻璃器件应注意保持清洁, 避免各种污染。若落上灰尘,可用洗耳球、 软毛刷除尘,用细绒布擦净。有指纹、污渍应用脱脂棉浸少量乙醇乙醚混合液( 擦掉。在潮湿季节应特别加强保护。
2机械结构的转动和滑动部位可酌加少量润滑油。平台上宜涂擦极薄的一层机 油,以利保护表面。
7:3)
实验举例:
1用自准法测薄凸透镜焦距 ....................................... 4 •… 2 3 4
用贝塞耳法(两次成像法)测薄凸透镜焦距........................ 5 由物象放大率测目镜焦距..................................... 7 •… 由物距一像距法测凹透镜焦距................................. 9…
5 6 7 8 9
透镜组节点和焦距的测定 .................................... 10… 自组投影仪 .............................................. 12…… 测自组望远镜的放大率 ...................................... 13… 自组带正像棱镜的望远镜 .................................... 15… 测自组显微镜的放大率 ...................................... 16…
10氏双缝实验 .............................................. 18 ••… 11菲涅耳双棱镜干涉 .......................................... 20 •… 12菲涅耳双镜干涉 ............................................ 21••… 13劳埃德镜干涉 .............................................. 23 ••… 14牛顿环 .................................................. 25 ........ 15用干涉法测定空气折射率 ...................................... 27… 16 夫琅禾费单缝衍射 .......................................... 30 •… 17夫琅禾费圆孔衍射 .......................................... 33 •… 18菲涅耳单缝和圆孔衍射 ........................................ 34… 19 直边菲涅耳衍射 .......................................... 36••… 20光栅衍射 .................................................. 37…… 21 光栅单色仪 .............................................. 40…… 22 偏振光的产生和检验 ........................................ 42… 23全息照相 .................................................. 47…… 24制做全息光栅 ............................................ 50 ••… 25 阿贝成像原理和空间滤波
53
26 B调制 ................................................ 58……
1用自准法测薄凸透镜焦距
实验原理
光的可逆性原理:当光线的方向返转时,它将逆着同一路径传播。依此原理可测量薄凸透
镜的焦距。
当物屏在焦点或焦平面上时,经透镜后光是平行光束,经平面镜反射再经透镜后成像于原
物处。因此,物屏到透镜中心的距离就是透镜焦距
f。
实验装置(图1-1)
1 :白光源S( GY-6) 2 :物屏 P ( SZ-14)
3 :凸透镜 L( T-GSZ-A10 ,f =190 mm ) 4 :二维架(SZ-07 ) 5:平面镜 M (T-GSZ-A16 )
6:二维架(SZ-07) 7 :二维平移底座
&三维平移底座
(SZ-02) (SZ-01)
9 :通用底座(SZ-04 ) 10 :通用底座(SZ-04 )
图1-1
实验步骤
1)参照图1-1,沿米尺装妥各器件,并调至共轴;
调共轴方法(粗调):先将透镜等光学器件向光源靠拢,调节高低,凭目视
使光源、物屏中心、透镜光心、像屏的中央大致在一条与平台平行的直线上。
2)开启光源,照明物屏,移动 L和M,直至在物屏上获得镂空图案的倒立实像
(白光源自身携带毛玻璃,使用毛玻璃可使图案更加均匀,明显)
;
3 )调节平面镜 M和凸透镜L的俯仰和左右并前后微动 L,使在物屏上看到最清晰
且与物屏图案等大倒立的实像(充满同一圆面积)
;
4 )分别记下P和L的位置ai、a2;
5 )将P和L都转180 0之后(不动底座),重复做前4步; 6) 记下P和L新的位置b1、b2; 7) 计算:
fa a2 印 ; fb b2 b1
f, (fa fb) 2
2用贝塞耳法(两次成像法)测薄凸透镜焦距
实验原理
若保持物屏P与像屏(白屏 H)之间的距离I不变且l>4f,沿光轴方向移动透镜,可以在
像屏上观察到两次成像:一次成放大的倒立实像,一次成缩小的倒立实像。在两次成像时透镜移 动的距离为d ,则不难得出透镜的焦距为
f' I? d2
4l
实验装置(图2-1 )
1 :白光源S (GY-6 ) 2 :物屏 P (SZ-14)
5 :白屏 H ( SZ-13 ) 6 :二维平移底座(SZ-02 )
3:凸透镜 L (T-GSZ-A10 , f =190 mm) 4 :透镜架(SZ-08)
7 :三维平移底座(SZ-01) 8 — 9 :通用底座(SZ-04 )
图2-1
d 1 —j — 1砂習 J
图2-2 实验步骤
1) 按图2-1沿米尺布置各器件并调至共轴,再使物屏与白屏距离
丨4f ;
2) 开启光源,将透镜 L紧靠物屏P,慢慢的向白屏 H移动,使被照亮的物屏图案在白屏上
L的位置a1、物屏P和白屏H间的距离丨;
成一清晰的放大像,记下
(白光源自身携带毛玻璃,使用毛玻璃可使图案更加均匀,明显)
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