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工程光学测验温习提纲doc

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  施工合同亦称“工程合同”或“包工合同”。指发包方 (建设单位) 和承包方 (施工单位) 为完成商定的建筑安装工程施工任务,明确相互之间权利、义务关系的书面协议。对于我们日常接触比较多,且需求量比较大的施工合同,这些模板也许能够帮到你。

  工程光学实验II复习提纲题型:填空、名词解释、简答、综合闭卷  分钟旋光仪测定溶液的浓度及旋光度光是电磁波它的电场和磁场矢量互相垂直且又垂直于光的传播方向。在传播方向垂直的平面内光矢量可能有各种各样的振动状态被称为光的偏振态。若光的矢量方向是任意的且各方向上光矢量大小的时间平均值是相等的这种光称为自然光。若光矢量的方向始终不变只是其振幅位相改变光矢量的末端轨迹是一条直线则称为线偏振光。使线偏振光的振动面发生旋转的现象叫旋光现象。当线偏振光通过某些透明物质后偏振光的振动面将以光的传播方向为轴线旋转一定角度这种现象称为       。旋光现象旋光度:平面偏振光通过含有某些光学活性的化合物液体或溶液时能引起旋光现象使偏振光的平面向左或向右旋转旋转的度数称为旋光度(用α表示)。比旋度:平面偏振光透过长dm并每ml中含有旋光性物质g的溶液在一定波长与温度下测得的旋光度称为比旋度(用表示)。旋光仪的基本部件:单色光源、起偏镜、测定管、检偏镜、检测器等五个部分。原理:在起偏镜与检偏镜之间未放入旋光物质之间如与检偏镜允许通过的偏振光方向相同则在检起偏镜偏镜后面观察的视野是明亮的如在起偏镜与检偏镜之间放入旋光物质则由于物质旋光作用使原来由起偏镜出来的偏振光方向旋转了一个角度α结果在检偏镜后面观察时视野就变得暗一些。若把检偏镜旋转某个角度使恢复原来的亮度这时检偏镜旋转的解度及方向即是被测供试品的旋光度。若面对光源使振动面顺时针旋转的物质称为       使振动面逆时针旋转的物质称为       。右旋物质、左旋物质旋光度与哪些因素有关?什么是比旋光率?为什么要选择亮度相等的暗视场进行读数?(本题分)答:()由旋光度:得旋光度的大小与该溶液比旋光率溶液浓度和溶液的长度有关。(分)()比旋光率在数值上等于偏振光通过单位长度、单位浓度的溶液后引起的振动面的旋转角度。其单位为度(分)()由于在亮度不太强的情况下人眼辨别亮度微小差别的能力较大所以常取亮度相等等暗视场的视场为参考视场。并将此时检偏镜的位置作为刻度盘的零点故也称称该视场为零度视场。(分)杨氏双缝干涉相干条件:振动方向相同频率相同相位差恒定。相干条纹的间距为。当光源是点光源时凡是两束光相遇处都可看到干涉条纹这些干涉称为          。非定域干涉当双缝间距与双缝的缝宽成整数比时双缝干涉的第n级明条纹位置恰好是单缝衍射的第m级暗条纹的位置。这样双缝干涉的第n级明条纹将缺失这个位置变为暗条纹这就是缺级现象。在杨氏双缝干涉实验中以单色光照射到相距为mm的双缝上双缝与屏幕的垂直距离为m。(本题分)()从第一级明纹到同侧的第四级明纹间的距离为mm求单色光的波长()若入射光的波长为nm中央明纹中心距离最邻近的暗纹中心的距离是多少?解:()(分)(分)(分)()(分)简述杨氏双缝干涉实验中只改变双缝之间的间距和只改变单色光源的波长分别对干涉条纹的影响。(本题分)答:根据相干条纹间距公式(分)可知当双缝间距d增大时干涉条纹间距变小当d减小时条纹间距变大而波长与条纹间距成正比所以波长越长条纹间距越大反之则越小。(分)。单色仪与光谱测量在单色仪与光谱测量实验中光栅方程是        其中d是         是入射角是衍射级数是       。光栅常数K级谱线的衍射角光栅单色仪由        、        和        三部分组成。照明系统、分光系统、接收系统钠原子光谱一般可以观察到四个线系分别是      、、      和基线系。主线系、锐线系、漫线系光栅单色仪的核心部件是。闪耀光栅闪耀光栅:闪耀光栅是以磨光的金属板或镀上金属的玻璃板为坯子用劈形钻石刀在其上面刻画出一系列锯齿状的槽面形成的光栅。光栅的特性主要有、和。谱线的半角宽度、角色散率、光谱分辨本领.光栅单色仪和棱镜相比有哪些优缺点?光栅单色仪怎样将复合光分解为单色光(本题分)答:()优点:棱镜的工作光谱区受到材料的限制(光的波长小于nm大于m时不能用)光栅的角色散率与波长无关棱镜的角色散率与波长有关棱镜的尺寸越大分辨率越高但制造越困难同样分辨率的光栅重量轻制造容易。(分)缺点:光栅存在光谱重叠问题而棱镜没有光栅存在鬼线(由于刻划误差造成)而棱镜没有。(分)()光源或照明系统发出的光束均匀地照亮在入射狭缝S上S位于离轴抛物镜M的焦平面上光通过M变成平行光照射到光栅上再经光栅的分光作用从出射缝出射的光为单色光当光栅转动时从出射口出射的光由短波到长波依次出现。(分)圆孔、单缝衍射及光的空间相干性光的衍射:在传播过程中遇到障碍时将绕过障碍物改变光的直线传播称为光的衍射。光的衍射分为夫琅和费圆孔衍射和菲涅尔衍射。半波带:把单缝处的波面分割成等宽的平行窄带使分得的相邻两条窄带上的对应点发出的沿θ方向的子波光线的光程差为λ则这样分得的窄带。衍射亮纹位置条件为          。衍射中央明纹的角宽度为          。衍射暗纹位置条件为          。爱里斑的直径是。用法布里珀罗干涉仪测钠黄光双波长法布里珀罗干涉仪两个平板相向的表面上镀有高反射薄膜反射率越    干涉条纹越清晰明锐的等倾同心圆环类似于迈克尔逊干涉条纹只不过前者是振幅急剧递减的      干涉后者是等振幅的   干涉。大多光束双光束法布里珀罗干涉仪由       放置的两块平板组成两个板相向的表面上镀有高反射薄膜入射光在两相对面上反复反射和折射后产生多束反射光和透射光透射光在透镜焦平面上相干叠加形成          干涉条纹。平行等倾圆环状凹透镜焦距的测定薄透镜成像的规律公式是       。在凹透镜焦距的测量中一般可以采用       和自准法等。物距像距法由两个       构成的光学系统称为透镜。共轴折射曲面     透镜具有使光线会聚的作用     透镜具有使光束发射的作用。凸凹如何调节光学元件的等高共轴?答:将光源、物屏、待测透镜和像屏依次放在光学平台上。粗调:用三角板辅助调整各元件的中心大致在与光学平台平行的同一条直线上并使物平面像屏平面和透镜面相互平行且垂直光学平台。(分)细调:利用共轭法调整固定物屏和像屏的位置使Df在物屏与像屏间移动凸透镜可得一大一小两次成像。若两个像的中心重合即表示已经共轴若不重合可先在小像中心作一记号调节透镜高度使大像的中心趋向小像中心(大像追小像)。如此反复调节透镜高度直至大像的中心和小像中心完全重合。在凹透镜焦距的测量中什么是物距像距法请用图形表示并简要说明其原理。(本题分)答:(分)如图所示实物AB经凸透镜L成像于A′B′。像A′B′便可视为凹透镜L的物体所在位置然后在L和A′B′之间插入待测凹透镜L就凹透镜L而言虚物A′B′又成像于A″B″。物距S=OA′,像距S’=OA″,代入物像公式可得凹透镜焦距。(分)透镜是光学仪器中最基本的元件反映透镜特性的一个重要参数是。焦距薄透镜:透镜的两个折射曲面在其光轴上的间隔(即厚度)与透镜的焦距相比可忽略称为薄透镜。近轴光线是指通过透镜中心部分与主轴夹角很小的那一部分光线。偏振光的观测与研究布儒斯特定律用公式表示为          马吕斯定律用公式表示为        。I=Icos偏振片的作用:        和         。产生偏振光检验偏振光.在光的偏振实验中入射线偏光的振动方向与波片光轴成角时简述偏振状态随角度的改变产生的变化。(本题分)答:()当=时获得振动方向平行于光轴的线偏振光(e光)(分)()当=时Ae=Ao获得圆偏振光。(分)()当=时获得振动方向垂直于光轴的线偏振光(o光)(分)()当为其它值时经过波片后为椭圆偏振光。(分)获得偏振光常用的四种方法(本题分)答:()非金属镜面的反射。(分)()多层玻璃片的折射。(分)()利用偏振片的二向色性起偏。(分)()利用晶体的双折射起偏。(分)某学生在进行光的偏振实验时将检偏器转动一周用照度计测得光强分布。他根据光强分布变化为先变小再变大再变小再变大得出结论此时检偏器前的入射光的线偏振光。请问该同学的判断是准确的吗?试给出具体分析。(本题分)答:该同学的判断不准确。(分)若是线偏振光转动一周后光强会有强弱变化且在某两个位置会出现消光现象。(分)若是椭圆偏振光转动一周后光强也会有强弱变化但是不会出现消光现象。(分)该同学仅根据强弱变化无法得出正确结论。需进一步观察是否存在消光现象才可准确判断出入射光的偏振情况。(分)线偏振光:在传播过程中光的振动方向始终在某一确定方位的光称为线偏振光。布儒斯特角:通常自然光在两种媒质的界面上反射和折射时反射光和折射光都将成为部分偏振光。并且当入射角增大到某一特定值时镜面反射光成为完全偏振光其振动面垂直于入射面这时入射角称为布儒斯特角。波片:波片是用单轴晶体切成的表面平行于光轴的薄片。偏振片:偏振片是利用某些有机化合物晶体的二相色性。将其渗入透明塑料薄膜中经定向拉制而成。用来产生偏振光的偏振片叫起偏器用来检验偏振光的偏振片叫做检偏器。迈克尔逊干涉仪的调节及使用迈克尔逊干涉仪可以高度准确地测量    、   和透明体的折射率等。微小长度、光的波长非定域干涉:当光源是点光源时凡是两束光相遇处都可看到干涉条纹这些干涉称为非定域干涉。请画出迈克耳逊干涉仪的光路图并标上相应的字母简要说明其原理。(本题分)答:(分)从面光源S发出的光束射向分光板G在G半透膜上分成相互垂直的两束光透射光()射到M经M反射后再次透过G在G的半透膜上反射后射向E反射光()射到动镜M经M反射后透过G射向E。由于光线()前后共通过G三次而光线()只通过G一次有了补偿版G它们在玻璃中的光程便相等了最后两束光是频率相同、振动方向相同光程差恒定即位相差恒定的相干光它们在相遇空间产生干涉条纹。(分)用迈克尔逊干涉仪测空气折射率迈克尔逊干涉仪测空气折射率要求测量的两个物理量是:         和          。条纹数目m折射率变化p迈克尔逊干涉仪测空气折射率实验中光源波长=nm空气室长度L=mm标况下大气压强pb=mmHg压强变化mmHg后此时条纹变化m=利用本实验中的测量公式计算空气折射率n。(本题分)答:根据已知由测量公式得空气折射率n为 夫琅和费圆孔衍射在夫琅和费圆孔衍射中()当圆孔直径增大或减少时衍射斑如何变化?()当入射光的波长改变时衍射斑又如何变化?答:由公式(分)可得:()圆孔直径减小时衍射现象越明显(艾里斑会增大)直径增大时衍射现象越不明显(艾里斑变小)。(分)()当入射光的波长增大时衍射现象越明显(艾里斑会增大)波长减小时衍射现象越不明显(艾里斑变小)。(分)椭偏仪:.椭圆偏振测量(椭偏术)是研究光在两媒质界面发生的现象及介质特性的一种光学方法其原理是利用   偏振光   在界面  反射   或透射      时发生的偏振态的改变。      .椭偏仪实验中检偏器读数头位置的调整与固定时使激光束按  布儒斯特角(约)   入射到黑色反光镜表面并反射入望远镜到达半反目镜上成为一个圆点。.椭偏仪实验中圆偏振光的获得使入射光的振动平面和   四分之一波片  的光轴成  度角    。.椭偏仪实验中将被测样品放在载物台的中央旋转载物台使望远镜和平行光管夹角为     度  。.测量薄膜厚度和折射率实验中椭偏参数为     和   Δ   。(写字母) .椭偏术。椭偏术是研究光在两媒质界面发生的现象及介质特性的一种光学方法。.下图为椭偏仪结构请写出仪器名称。 半导体激光器  平行光管   起偏器读数头(与可换用) 波片读数头 氧化锆标准样 检偏器读数头 望远镜筒 半反目镜    光电探头   信号线  分光计  数字式检流计平行光管:.凸透镜的鉴别率角值表达式。.根据衍射理论和瑞利准则仪器的最小分辨角。.平行光管有种分划板。.简述什么是光学系统的鉴别率。答:光学系统能够把这种靠得很近的两个衍射花样分辨出来的能力称为光学系统的鉴别率。.画出平行光管测量凸透镜焦距的原理图并写出焦距表达式。答:(分)式中为被测透镜焦距为平行光管焦距实测值为玻罗板上所选用线距实测值()为测微目镜上玻罗板低频线的距离(即测量值)。(分)牛顿环:.牛顿环仪的组成。牛顿环仪是由曲率半径为R的待测平凸透镜L和玻璃平板P叠装在金属框架F中构成。框架边上有三个螺钉H用来调节L和P之间的接触以改变干涉条纹的形状和位置。调节H时螺钉不可旋得过紧以免接触压力过大引起玻璃透镜迸裂、破损.用牛顿环测量透镜焦距的曲率半径的基本实验仪器有哪些。测量显微镜 钠光光源牛顿环仪 牛顿环和劈尖装置在牛顿环干涉测量透镜曲率半径的实验中为什么测量的过程中显微镜的刻度鼓轮只能单方向移动?答:首先是为了避免测量显微镜的螺旋空程引入的误差所以在整个测量过程中鼓轮都只能朝一个方向移动另外是在读数过程中为了避免数错还数从而影响测量结果带来不必要的误差。.请画出牛顿环仪的结构示意图并简述牛顿环是如何形成的。答:()牛顿环仪结构示意图:(分)()牛顿环仪是由待测曲率半径R很大的平凸透镜和平面玻璃板叠合构成的除接触点以外两玻璃之间就形成空气间隙离接触点等距离的地方厚度相同即等厚度的空气间隙的轨迹是以接触点为中心的圆。若以波长为的单色光垂直射到这装置上则空气间隙的上下表面反射的光将互相干涉在空气间隙表面附近产生等厚干涉条纹这是以接触点为中心的一组明暗相间的同心圆这些圆环称为牛顿环。(分).请描述牛顿环具有哪些特点。答:()牛顿环是一种分振幅、等厚干涉(分)()牛顿环是以玻璃接触点为圆心的一系列明暗相间的同心圆环(分)()牛顿环级次中心低、边缘高(分)()牛顿环间隔中心疏、边缘密(分)()牛顿环同级干涉波长越短,条纹越靠近中心。(分)薄透镜:.在测透镜焦距的实验中当物距大于倍焦距时物的成像特点是倒立缩小的实像 当物距小于倍焦距时物的成像特点是   正立放大的虚像      。什么是二次成像?答:当物AB与像屏的间距大于倍的焦距时透镜在物像间移动可以在屏上成两次像分别为倒立放大的实像和倒立缩小的虚像这就是二次成像。.画出物距像距法及二次成像法测量凸透镜焦距的光路图并分别叙述其测量透镜焦距的实验原理。答:()物距像距法的光路图如下图所示:(分)在近轴光束条件下薄透镜的成像公式为(分)式中S’及S分别为像距物距f’为像方焦距。由实验分别测出物距S及像距S’则透镜焦距。(分)()二次成像法的光路图如下图所示:(分)当物与像屏的间距L大于f’时透镜在L间移动可在屏上两次成像一次形成放大的像另一次生成缩小的像。则式中L为物与像屏的间距d为透镜移动的距离。(分).画出物距像距法测透镜焦距的光路图并给出测量透镜焦距的公式以及说明式中各个参量的物理含义。答:物距像距法:在近轴光线条件下有薄透镜成像规律式中u为物距为像距f为透镜的焦距。、和均从透镜光心O点算起。物距u恒取正值像距u的正负由像的虚实来决定。当像为实像时的值为正:虚像时的值为负。(分)实验原理光路图:(分).如何调节光学元件的共轴等高?答:()粗调将透镜、物屏、像屏等安置在光具座上并将它们靠拢调节高低、左右使光源、物屏、像屏与透镜的中心大致在一条和导轨平行的直线上并使各元件的平面互相平行且垂直于导轨。(分)()细调主要依靠成像规律进行调节本实验利用透镜成象的共轭原理进行调节。当Lf时移动透镜在像屏上分别获得放大和缩小的像。(分)一般调节的方法是成小像时调节光屏位置使与屏中心重合而在成大像时则调节透镜的高低或左右使位于光屏中心使经过透镜后两次成像时像的中心重合依次反复调节系统即达到同轴等高。(分)投影仪:.投影仪的光学元器件主要由会聚的投影透镜和聚光透镜组成投影透镜将画片成放大的实像   于屏幕上聚光透镜有利于均匀照明  。.在自组投影仪实验中如何能在屏上得到均匀的照度及清晰地像?请画出本实验的原理图。答:为了在屏幕上得到一个亮度最大、照度均匀的像在屏幕上已经得到一个清晰的放大的像之后移去投影物保持聚光镜、投影镜头和屏幕的位置不动移动光源的位置使光源通过聚光镜在投影镜头处成一个清晰的像,然后重新装好幻灯片,即可在屏上得到均匀的照度及清晰地像。(分)望远镜、显微镜:.望远镜的理论放大率公式。.望远镜由 凹透镜及 凸透镜   构成两透镜的    光学间隔  近乎为零。.望远镜的调节使用的方法。   调节目距:调节望远镜两个镜筒之间的距离直到左右视场合为一个圆形视场为止这时两镜筒的出瞳孔距离便与人眼的两出瞳孔距离一致。    调焦:先闭着右眼用左眼看出去转动望远镜的中调机构(手轮或者压板)直到清晰为止在闭着左眼用右眼看出去调节右眼眼罩(可左右慢慢旋转)直到清晰为止。   观察:将望远镜对准观察的目标慢慢转动中调机构双眼就能很快的看清楚目标。对于不同距离的目标只需调节中调机构就能看清楚目标。    变倍望远镜使用方法:先将变倍杆拉到最小倍数用上述方法调节。直到目标清楚后在拉动变倍杆选择自己需要的合适倍数。.开普勒望远镜的成像原理成像的光路原理图。答:远处物体PQ经物镜后在物镜的像方焦面上成一倒立实像像的大小决定于物镜焦距及物体与物镜间的距离.像一般是缩小的近乎位于目镜的物方焦平面上.经目镜放大后成虚像于观察者眼睛的明视距离与无穷远之间.分光计:.分光计的读数装置设计了两个角游标是为了什么。消除偏心差.分光计调整的要求是什么?答:测量前应调节分光计达到:()望远镜聚焦到无穷远望远镜的光轴对准仪器的中心转轴并与中心转轴垂直。()平行光管出射平行光且光轴与望远镜的光轴共轴。()待测光学元件的表面与中心转轴平行。在分光计上用最小偏向角法测棱镜玻璃折射率时最小偏向角是?答:入射光和AB面法线的夹角i称为入射角出射光和AC面法线的夹角i′称为出射角入射光和出射光的夹角称为偏向角。理论证明当入射角i等于出射角i′时入射光和出射光之间的夹角最小称为最小偏向角δ。.请简述用如何用最小偏向角法测三棱镜玻璃折射率。答:()把三棱镜放在调整好的分光计上AB和AC为光学面BC为毛玻璃面(底面)让平行光入射到三棱镜AB面上转动望远镜在AC面靠近BC面(底面)的某一方向能找到出射光即狭缝的像。注意:放置三棱镜必须轻轻地放不能破坏调整好的分光计和损坏三棱镜。(分)()确定截止线位置。先将小平台连同所载三棱镜稍稍转动改变入射光对光学面AB的入射角i出射光方向ER随之而变。与此同时偏向角发生变化。(分)这时从望远镜中看到的狭缝像也随之移动(望远镜要同步跟踪)注意此时偏向角是增大还是减小然后转动平台使狭缝像向偏向角减小的方向移动。当棱镜转到某个位置时像不再移动(即ER位置)。(分)继续使棱镜沿原方向转动狭缝像反而向相反方向移动即偏向角反而增大。这个转折位置就是最小偏向角位置也称为截止位置。转动望远镜使望远镜“╪”叉丝的竖线与狭缝重合并读出此时左右两读数窗的角度位置此位置就是载止光所在位置。移去三棱镜使望远镜“╪”的竖线与直接透射的狭缝像重合再读出左右两窗口的透射线的角度位置此位置就是入射光所在位置。上述两角位置相减就是要测的最小偏向角的值。(分).应如何调整分光计测量三棱镜最小偏向角?答:()调节目镜看清分划板上的准线及小棱镜上的十字。(分)()在载物平台上放上三棱镜并调节望远镜及平台使在望远镜中能看到三棱镜两个光学面反射的小十字像。(分)()调节望远镜物镜使十字像清晰。(分)()调整望远镜与分光仪主轴垂直。(分)分光计必须具备的四个主要部件是:平行光管、望远镜、载物台、读数装置。分光计测量角度必须满足的条件?答:入射光和出射光应当是平行光入射光线、出射光线与反射面(或折射面)的法线所构成的平面应当与分光计的刻度盘平行。分光计是一种能精确测量光束夹角的仪器(精度’)经常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。.阿贝式自准直望远镜的主要由什么部分组成?阿贝式自准直望远镜的主要由镜物镜分划板、小电珠、小棱镜五部分组成。

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