《這就是用定焦距平行光管法測定》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、應(yīng)用光學(xué)實驗實驗一透鏡焦距、截距的測量一、實驗?zāi)康慕咕嗍枪鈱W(xué)透鏡及光學(xué)系統(tǒng)的最基本的特性參數(shù)之一。其實際焦距值與理論計算值存在一定的偏差。為了控制其精度，就必須對另件或系統(tǒng)進(jìn)行具有一定精度的測量。本實驗就是使同學(xué)們掌握用定焦距平行光管法測量光學(xué)系統(tǒng)焦距、截距的方法。二、實驗原理1、焦距的測量平行光管物鏡補測物鏡圖1－1測正透鏡焦距的原理圖圖1－1是測量原理圖。其中0是平行光管的物鏡，L是被測透鏡，yo是位于平行光管物鏡焦平面上的一對刻線的間隔距離。yo經(jīng)過平行光管物鏡后成象在無限遠(yuǎn)處，再經(jīng)過被測透鏡L后，在它的焦平面上得到y(tǒng)o的象y′。

2、這種方法的原理就是通過測量象y′的大小，然后計算出被測透鏡的焦距。從圖1－1中可看出有下面兩個關(guān)系式：y?y￠o=tg?w；=tg?w￠2?f?￠2?f?￠oyy￠o用作圖成象的方法很容易得出：w＝w￠，因此可以得到＝即：2?f?￠2?f?￠oy?￠f￠=f?￠（1－1）oy?o這就是用定焦距平行光管法測定焦距所用的公式。其中f￠是平光管物鏡的焦距，是已o知的。利用公式（1－1）計算出被測透鏡的焦距f￠。利用本公式及方法，可以測量正負(fù)透鏡、望遠(yuǎn)物鏡、照相物鏡、放映物鏡，各種目鏡的焦距。應(yīng)當(dāng)注意要正確選擇測量顯微鏡的物鏡，使之與被測光學(xué)系

3、統(tǒng)相匹配。如測負(fù)焦距系統(tǒng)時要選擇長工作距的顯微物鏡。這是因顯微物鏡的倍率不同。故（1－1）式變化如下：y?￠f￠=f?（1－2）oy?bo式中：b——測量顯微物鏡放大倍數(shù)2、截距的測量截距是被測物鏡后表面到該物鏡所成象面間的距離。在測焦距的同時，利用光具座導(dǎo)軌上長刻度尺測出被測物鏡的截距。圖1－2截距測量示意圖在測焦距時，測量顯微鏡是調(diào)焦在被測物鏡象面y′上的，這時顯微鏡處在光具座長刻尺某一位置上。然后慢慢地移動顯微鏡，對被測物鏡后表面成像，顯微鏡又處在光具座另一位置上，二者之差，即為顯微鏡移動的距離S￠F?,也是被測物鏡的后截距S￠F

4、?，測試如圖1－2所示。三、實驗內(nèi)容與要求測量單個或組合透鏡的焦距、前截距及后截距，每個參數(shù)測量三遍取平均值計算焦距和截距，畫出測量原理圖。1、將透鏡夾持穩(wěn)妥。2、選好顯微鏡的放大倍率。3、選三組刻線分別進(jìn)行測量，也可一組刻線測量三次。四、思考題1、不同波長的光源對所測焦距有何影響？2、請劃出所測物鏡的物方；焦點、焦平、主點、主面、象方；焦點、焦面、主點、主面來？實驗二最小偏向角法測量玻璃折射率一、實驗?zāi)康?.掌握最小偏向角法測量玻璃折射率的基本原理與測量方法2.了解分光計的主要用途，學(xué)會分光計的調(diào)整與使用二、實驗原理所謂偏向角，就是光

5、線經(jīng)棱鏡兩折射面后，出射光線與入射光線的夾角，用d表示，如圖2—1所示。由圖可以看出：d=(I-I￠)+(I￠-I)=I+I￠-(I￠+I)11221212棱鏡折射角a為：a=I￠+I12所以：d=I+I￠-a(2-1)12圖2-1從(2-1)式可以看出，偏向角d是隨光線入射角I變化的。當(dāng)I=I￠時，則偏向角d為極112小值，稱之為最小偏向角，用d表示。表明當(dāng)入射光線和出射光線對稱于折射棱鏡時，偏m向角最小。在給定棱鏡折射角a和光線單色波長條件下，不同材料制成的棱鏡，具有不同的最小偏向角。當(dāng)棱鏡處于最小偏向角位置時有：I=I￠；I￠=I

6、1212則a=I￠+I=2I￠121a即I￠=（2-2）12由（2-1）式改寫成：d=I+I￠-am?12d+am?所以I=（2-3）12根據(jù)折射定律：sinI=n?×sin?I￠11將（2-2）式和（2-3）式代入上式得：dm?+aasin=n×sin22d+am?sin2所以n=（2-4）asin2最小偏向角法測量玻璃折射率的就是利用此關(guān)系式。在實驗中我們是通過連續(xù)改變光線的入射角，從而測出棱鏡最小偏向角d的角度值，m由（2-4）式計算出折射率n。三、實驗內(nèi)容與要求1、測量等邊三棱鏡對鈉光的折射率，并用技術(shù)術(shù)語標(biāo)注。a=60°2、根

7、據(jù)折射率查光學(xué)材料手冊，確定其光學(xué)玻璃牌號。提示：要用實驗現(xiàn)象判斷最小偏向角的位置四、思考題1、上述實驗中，如棱鏡折射角a未知，用分光計如何測量？請畫出測量示意簡圖，并說明由儀器讀出的角度值與折射角的關(guān)系。實驗三望遠(yuǎn)系統(tǒng)參數(shù)的測量一、實驗?zāi)康?、掌握望遠(yuǎn)系統(tǒng)的入瞳、出瞳及出瞳距的測量方法。2、掌握望遠(yuǎn)系統(tǒng)放大率的測量方法二、實驗原理1、入瞳D的測量：對于簡單望遠(yuǎn)鏡來說，孔經(jīng)光闌和入射光瞳就是物鏡鏡框，其直徑D可用量規(guī)或卡尺直接測出，也可采用測量顯微鏡如圖3-1那樣來進(jìn)行測量，測量時注意要對鏡框直徑的兩端逐個調(diào)焦。圖3-12、出瞳D′的測

8、量：當(dāng)一束平行光作為無窮遠(yuǎn)光源照亮望遠(yuǎn)物鏡外框時，其望遠(yuǎn)鏡目鏡后所成的像，即為出瞳Dˊ可用測量顯微鏡或倍率計測出D′的大小，測量原理如圖3-2所示。圖3-23、出瞳距P′的測量：出瞳距P′是出瞳到望遠(yuǎn)鏡目鏡