浙江大学物理光学实验报告
本科实验报告
课程名称：姓名：系：专业：学号：指导教师：
物理光学实验郭天翱
光电信息工程学系信息工程（光电系） 3100101228 蒋凌颖
2012年1 月7日
实验报告
实验名称：夫琅和弗衍射光强分布记录实验类型：_________ 课程名称：__物理光学实验_指导老师：_蒋凌颖__成绩：
一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得
一、实验目的和要求
1．掌握单缝和多缝的夫琅和费衍射光路的布置和光强分布特点。 2．掌握一种测量单缝宽度的方法。 3．了解光强分布自动记录的方法。
二、实验内容
一束单色平面光波垂直入射到单狭缝平面上，在其后透镜焦平面上得到单狭缝的夫琅禾费衍射花样，其光强分布为：
i?i0(
装
式中
sin?
?
)
2
（1）
订
??
线
??sin?? （2）
?为单缝宽度，?为入射光波长，?为考察点相应的衍射角。i0为衍射场中心点（??0处）的光强。如图一所示。
由（1）式可见，随着?的增大，i有一系列极大值和极小值。极小值条件
asin??n?(n?1,n?2) （3）
是：
如果测得某一级极值的位置，即可求得单缝的宽度。
如果将上述单缝换成若干宽度相等，等距平行排列的单缝组合——多缝，则透镜焦面上得到的多缝夫琅禾费衍射花样，其光强分布：
n?
sin?2
)2
i?i0()(
?
2 （4）
sin
式中
??
sin??2???dsin?
? ??
（5）
?为单缝宽度，d为相邻单缝间的间距，n为被照明的单缝数，?为考察点相应的衍射角；i0为衍射中心点（??0处）的光强。
n?
)2
(sin?2()
2称?为单缝衍射因子，为多缝干涉因子。前者决定了衍射花
sin
（干涉）极大的条件是dsin??m?(m?0,?1,?2......)。
dsin??(m?
m
)?(m?0,?1,?2......;m?1,2,.......,n?1)n
样主极大的相对强度，后者决定了主极大的位置。
（干涉）极小的条件是
当某一考虑点的衍射角满足干涉主极大条件而同时又满足单缝衍射极小值条件，该点的光强度实际为0/，主极大并不出现，称该机主极大缺级。显然当d/??m/n为整数时，相应的m 级主极大为缺级。
不难理解，在每个相邻干涉主极大之间有n-1个干涉极小；两个相邻干涉极小之间有一个干涉次级大，而两个相邻干涉主级之间共有n-2个次级大。
三、主要仪器设备
激光器、扩束镜、准直镜、衍射屏、会聚镜、光电接收扫描器、自动平衡记录仪。
四、操作方法和实验步骤
1．调整实验系统
（1）按上图所示安排系统。
（2）开启激光器电源，调整光学元件等高同轴，光斑均匀，亮度合适。（3）选择衍射板中的任一图形，使产生衍射花样，在白屏上清晰显示。
（4）将ccd的输出视频电缆接入电脑主机视频输出端，将白屏更换为焦距为100mm的透镜。
（5）调整透镜位置，使衍射光强能完全进入ccd。
（6）开启电脑电源，点击“光强分布测定仪分析系统”便进入本软件的主界面，进入系统的主界面后，点击“视频卡”下的“连接视频卡”项，打开一个实时采集窗口，调整透镜与ccd的距离，使电脑显示屏能清晰显示衍射图样，并调整起偏/检偏器件组，使光强达到适当的强度，将采集的图像保存为bmp、jpg两种格式的图片。
2．测量单缝夫琅和费衍射的光强分布（1）选定一条单狭缝作为衍射元件（2）运用光强分布智能分析软件在屏幕上显示衍射图像，并绘制出光强分布曲线。
（3）对实验曲线进行测量，计算狭缝的宽度。
3．观察衍射图样
将衍射板上的图形一次移入光路，观察光强分布的水平、垂直坐标图或三维图形。
五、实验数据记录和处理
1. 测量单缝夫琅和费衍射光强分布并计算缝宽
标准单缝夫琅和费衍射图以及光强分布如下所示：
对光强分布图进行分析后可得，正负1级极小的像素坐标分别为
x?1??268,x1??254。同时，该标准单缝缝宽已知，a?0.02mm。
待测单缝夫琅和费衍射图和光强分布如下所示：
对光强分布图进行分析后可得，待测单缝衍射的正负1级极小的像素坐标分别为
x?1?7,x1?72。
由于单缝衍射极小值的条件为：asin??n?，因此可得asin??asin?。又因为sin?? x1?x?1x?x?1
?像素长度,sin??1?像素长度，所以待测单缝的缝宽为 2f2f
a?
2. 观察衍射图样并绘制曲线 1) 单缝：
asin?a(x1?x?1)
??0.16mm
sin?(x1?x?1)
由图可见，衍射图中有19个极大，19个极小。单缝衍射的整体光强包络变化曲线类似于sinc函数平方曲线，中央主极大的光强最大，向两边光强逐渐减弱。 2) 双缝：
a) 双缝1（缝间距较窄）
该双缝衍射图中有12个极大，12个极小。且在干涉3级主极大附近与衍射极小值重合，导致3级的主极大的光强减弱。
b) 双缝2（缝间距较宽）
该双缝衍射图中有17个极大，16个极小。且在干涉第6和第7级主极大之间为衍射极小
值。
由以上两种双缝衍射图可以看出，双缝的衍射强度变化趋势大致相同，中央强度最
前，当干涉极大在衍射极小附近时，强度相对较弱。并且在相邻干涉主极大之间存在一个干涉极小值，但不存在干涉次级大。光强曲线整体包络以sinc函数平方的趋势在变化。并且，双缝缝间距的大小会影响干涉极大之间的距离，缝间距越窄，干涉极大之间的距离越大，则衍射图上可以看到的极大或极小的数目越少。
3) 三缝：
从该三缝衍射图中可以看出，相邻干涉主极大之间有一个干涉次级大，两个干涉极小，且在二级、四级、六级干涉主极大附近存在衍射极小。中央主极大的光强最大。
4) 四缝：
从该四缝衍射图中可以看出，相邻干涉极大之间由两个干涉次级大，三个干涉极小
值。并且中央主极大的光强最强。衍射极小值发生在二级主极大附近。
5) 光栅：
a) 光栅1（缝间距较窄）
该光栅衍射图中有10个极大，10个极小，其中三级主极大的光强较弱，受衍射极小的影响。
b) 光栅2（缝间距较宽）
该光栅衍射图中有14个极大，14个极小。其中二级、四级、六级的光强较弱，受衍射极小的影响。
由以上两个光栅衍射图中可以看出，光栅衍射的每个主极大之间的间距相同，由于衍射极小的影响导致某些级的光强强度较弱。光强包络呈sinc函数平方的趋势发生变化。同时，主极大之间的间隔受到缝间距的影响，缝间距越宽，主极大的间距越小。
6) 单圆孔：
a) 单圆孔1（半径最小）
b) 单圆孔2（半径中等）
c) 单圆孔3（半径较大）
由以上三个单圆孔衍射图可以看到，单圆孔衍射图由中心在主轴上的圆以及同心圆环所组成。中心圆的亮度最强，向四周光强依次减弱。其光强分布曲线以贝塞尔函数的趋势在变化。同时，比较三个单圆孔衍射图可以得到，圆孔的半径越大，中心圆的半径以及同级同心圆的半径越小，且中央圆的亮度越大，同时光强衰减得越快。
7) 双圆孔：
a) 双圆孔1（孔间距较小）
水平方向光强分布：
垂直方向光强分布：
b) 双圆孔2（孔间距较大）
水平方向光强分布：
垂直方向光强分布：
由以上两种双圆孔干涉图可以看到，双圆孔干涉图为单圆孔衍射以及等间距直条纹的叠加所得。将水平方向上的光强分布图和垂直方向上的光强分布图相比较可得，水平方向上的光强分布的包络曲线和垂直方向上的光强曲线大致一致，均为贝塞尔函数，而水平方向上的光强分布曲线还受到了两个干涉相干点形成的干涉场的影响。同时，当孔间距较小时，形成的条纹间距较宽。
8) 矩孔：
水平方向上的光强分布：
垂直方向上的光强分布：
由矩孔衍射图可以看到，矩孔水平方向上和竖直方向上的光强分布曲线均为sinc函数的平方曲线，但由于矩孔的长和宽的长度不同，导致两个方向上主极大的间距不同。
9) 方孔：
由方孔衍射图可以看到，在水平和垂直方向上其光强分布相同，均呈sinc函数的平方曲线的趋势变化，并且两个方向上主极大的间距相等。在斜方向上也可定义看到亮纹的存在，整体上以网格的形式分布。
10) 三角孔：
水平方向上的光强分布：
垂直方向上的光强分布：
由三角孔的衍射图可以看到，其衍射图中心有一圆斑，其强度最大，四周的衍射强度在六个方向向最强，且距离中心越远，强度越弱。而其余的地方光强均较弱。
六、思考题
1．入射光束不垂直缝平面时，对衍射光强分布有何影响？答：当入射光束不垂直时，衍射图样平移，但光强分布不变。
2．为什么应尽可能使衍射狭缝与ccd平行？在实验中如何判断是否平行？
答：因为当狭缝与ccd平行时，ccd可以接收到的光强最大，有利于衍射光强分布的测量。在实验中，可以采用自准直法来判断是否平行。
3．能否用单缝衍射图样的极大值位置测量单缝宽度？为什么？
答：不能。因为曲线很可能出现削顶情况，此时无法得到准确的极大值。
实验报告
实验名称：衍射光栅分光特性测量实验类型：_________
课程名称：__物理光学实验_指导老师：蒋凌颖___成绩：
一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得
一、实验目的和要求
1．了解光栅的分光原理及主要特性。 2．用衍射光栅测量光波波长。
3．掌握测量光栅分光特性的实验方法。
二、实验内容
衍射光栅是一种重要的分光元件，当平行光入射到一块平面衍射光栅时，让衍射光波经过一透镜，则在透镜焦平面上得到光栅的夫琅和弗衍射花样。如果光
装
源是平行于光栅刻痕的狭缝光源发出的准单色光，则衍射花样是一些分立的亮线（亮条纹）。亮纹位置满足如下条件——光栅方程式
订
d(sini?sin?m)?m?,
m?0,?1,?2??
线
式中，d为光栅常数，?m为第m级亮纹对应的衍射角，λ为入射光波长，i为入射平行光对光栅面的入射角。入射光处于光栅面法线同侧的亮条纹时上式中取正号；异侧时取负号。 1．光栅的色散复色光入射时，除另级外各波长的衍射亮线分开，各色同级亮级分开的程度用光栅的色散来表示。
定义
d?md?m
?? 角色散（弧度/埃）；当?小时，d?dcos?d?ddld???f?（毫米/埃）线色散
d?d?
可见光栅的色散与光波长无关，它仅决定于光栅常数d和被考察亮线的级次m，色散是作为分光元件的衍射光栅的重要特性参数。
根据光栅方程，只要测得某光波第m级亮级的衍射角?m，并已知光栅常数
d和入射角i，则可求得该光波波长。
同时，如果测得各色光第m级亮线的衍射角θ，则可算得各色光的波长差，求得第m级亮线的角色散。f?为会聚透镜的焦距。
2．光栅的色分辩本领
光栅的色分辩本领用波长λ附近能被分辩的最小波长差??的比值来表示：即
?
?mn ??
式中m是光谱级次，n是光栅的总刻痕数。
3．光栅的自由光谱范围光栅光谱中，不发生越级的最大光谱范围称为光栅的自由光谱范围，表示为
????/m
可以看出，光栅的色分辩本领正比于刻痕数n和级次m，但自由光谱范围反比干涉级次m，所以光栅使用时应根据需要合理地选择参数。三、主要仪器设备
3个光栅、分光仪、超声测量装置四、操作方法和实验步骤
本实验在分光仪上进行。
衍射光栅放在分光仪的棱镜台上，平行光管狭缝用低压汞灯照明，用望远镜在不同方向上观察光栅衍射后的各级各色亮线，各谱线的衍射角利用分光仪的度盘——游标系统测出。
实验中使用透射式平面衍射光栅，有光栅常数d=1/100(mm)和1/600(mm)两种，观察两光栅衍射的特征。
1．正确调整分光仪。
2．用平面衍射光栅测量低压汞灯四条光谱线的位置，计算对应的光波长，用实验测量计算衍射一级亮纹的角色散，分辨本领。观察重级情况，并与理论计算值比较。
利用超声光栅测液体声速 1．用低压汞灯作光源。
2．将液体槽座卡在分光计载物台上，液体槽卡住载物台边的缺口对准锁紧螺钉的位置，放置平稳，并用载物台侧面的锁紧螺钉锁紧。
3．将放有待测液体的液体槽平稳地放在液体槽座中，放置时，转动载物台使超声波两侧表面基本垂直于望远镜和平行光管地光轴；液面高度以液体槽侧面地液体高度刻线为准。 4．两支高频连接线的一端各插入液体槽盖板上的接线柱，另一端接入超声光栅仪电源箱的高频信号输出端，然后将液体槽盖板盖在液体槽上。
5．开启超声信号源电源，从阿贝目镜观察衍射条纹，仔细调节频率微调钮，使电振荡频率与锆钛酸铅陶瓷片固有频率共振，此时，衍射光谱的级次会显而易见地增多且更为明亮。 6．左右转动超声池，能使射于超声池地平行光束完全垂直于超声束，同时观察现场内的衍射光谱左右级次亮度及对称性，直到从目镜中观察到稳定而清晰的左右各3－4级的衍射条纹为止。
??7．取下阿贝目镜，换上测微目镜，调焦目镜，使清晰观察到衍射条纹。记录下声光栅产生的汞灯衍射光谱，求出超声波波长a。利用测微目镜逐级测量汞绿线的位置读数，再用逐差法求出条纹间距的平均值。 8．声速公式为： v c=λγf/δl k
式中：λ—光波波长；γ—共振时频率计的读数； f—望远镜物镜焦距；δl k—同一种颜色的衍射条纹间距。
五、实验数据记录和处理
衍射光栅分光特性
带入
d(sini?sin?m)?m?，?m＝[(??a－??a)＋(??b－??b)]/4，d＝1/600，i＝0°可得λ黄1=589.465nm；λ绿=555.202nm；λ紫=443.528nm；λ黄2=587.197nm
超声光栅测量液体中的声速频率γ=11.05mhz 波长λ=555.202nm 焦距f=170mm
△lk平均值=0.697mm
由公式v=λγf/δlk得v=1496.337（m/s）
六、思考题
1．为什么要测量±m级亮纹的角间距来确定θm？答：为了消除入射光束不垂直入射光栅而产生的影响
2．在实验中哪块光栅有重级现象？重级现象是怎么产生的？答：在波长λ的m+1级谱线和波长λ+△λ的m级谱线重叠时，波长在λ到λ+△λ之内的不同级谱线是不会重叠的。因此不重叠区△λ=λ/m，超过这个区域则会出现重叠现象。由此可见，重级现象与波长以及衍射级次有关。
3．若用白炽灯照明平行光管狭缝，其衍射光谱有何特征？答：白炽灯照明平行光管狭缝
时，其衍射光谱为彩色条纹，且中中央主极大为白光。
4．当入射光不能充分照明光栅刻痕范围，对光谱有何影响？
答：光谱强度降低。另一方面，不能充分照明光栅刻痕范围，则光栅有效刻线数n减小，则根据公式a=mn，光栅的分辨本领减弱。
实验报告
实验名称：孔径衍射和光学滤波实验类型：_________
课程名称：__物理光学实验_指导老师：_蒋凌颖__成绩：
一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得
一、实验目的
1．了解阿贝成像的原理，以及借助空间滤波法改变图像频谱结构的方法。 2．比较不同孔径的夫琅和费衍射图样，了解衍射图样与孔径几何形状之间的关系。
3．掌握光信息处理中的高通、低通、方向通等光学滤波实验技术。
二、仪器和装置
光学平台、he-ne激光器、扩束镜、准直物镜、傅立叶变换透镜、衍射屏、白纸屏、毛玻璃屏、大头针。
三、实验内容
采用相干光学处理中的4f光路系统，在频谱面上加入空间滤波器。为观察到衍射孔径的较清楚、较大的频谱图，实验中，孔径平面后方不放置透镜，而是在足够远的墙上观察。
观察衍射孔径的像及进行空间滤波实验时，置入透镜l1，而透镜l2不用，在足够远的墙上观察。
1．按夫琅和费衍射条件，调整光路。
2．观察记录不同衍射孔径的频谱图。记录及分析其分布特点。 a．不同大小的圆孔
b．两个分离、等同的圆孔。 c．短孔、方孔 d．三角形孔
e．不同缝宽的单缝、双缝和不同缝数的多缝的衍射图样。 3. 网格成像的空间滤波物位透明网格板和光栅，在频谱面上提取一下各种频谱成分，观察成像特征并记录、分析、比较。
a. 用穿孔法提取x1轴上的+1，-1级谱点
b. 用穿孔法提取x1轴上的+1，0，-1级谱点
c. 用穿孔法提取x1轴上的全部谱点
d. 用穿孔法提取与x1轴城45°的斜方向线上的全部谱点
e. 用穿孔法提取y1轴上的+1，0，-1级谱点
f. 用穿孔法只提取0级谱点
g. 只挡住0级而让其他全部谱点通过 4. 光栅的空间滤波
在一块玻璃上有一个花图案的开孔，孔中有细密的平行等距不透明刻痕，以此板作为物，放在透镜的各焦面上，在4f成像系统中，观察现象。
网格成像的空间滤波
a．用穿孔法提取x1轴上的+1，-1级谱点。
获得可以分辨的等距竖直条纹，但条纹不是很清晰如下图：
b．用穿孔法提取x1轴上的+1，0，-1级谱点。
获得亮度和清晰度比a中更加高的等距竖直条纹，含有主要的+1和-1级的高频分量如下图：
c．用穿孔法提取x1轴上的全部谱点。
获得亮度和清晰度比a中更加高的等距竖直条纹，含有全部的高频分量如下图：
d．用穿孔法提取与x1轴成45°的斜方向线上的全部谱点。
获得等距斜条纹，方向与所扎孔的方向垂直，由于小孔之间的距离偏大，所以这个等距条纹的宽度要比之前做的x1轴上形成的竖直条纹宽度大。
如下图：
e．用穿孔法提取y轴上的+1，0，-1级谱点。
等距水平条纹，宽度与之前获得的竖直条纹的宽度相同，亮度比g获得的图像高。如下图：
f．用穿孔法提取0级谱点。
由于只有零级条纹，在视场上成一均匀亮度的像，屏幕显示为白屏。如下图：
g．只挡住0级而让其他全部谱点通过。
由于零级谱被挡住，因而零级谱的光强被削减掉，而第一个复振幅最小值所在位置的光强即产生了相对的亮斑，因而在观察时出现了整体效果变暗，对比度反转的效果。总结而言，效果为“亮变暗，像翻转”。
菲涅耳透镜焦距的测定：
根据理论可知菲涅尔波带片可以有无数个焦点，但实际测量时只有三个明显的焦点，其焦距分别为：4.3cm、6.4cm、13.6cm
理论上的焦距具有：f/3,f/5,f/7……的规律，其中f是主焦距，6.4/4.3=1.49，13.6/6.4=2.125。理论相邻焦距之比依次为：3,1.67,1.4,1.29,1.22??，实际值与理论值有较大差别，最主要的原因是用米尺测量误差太大，而且焦点不容易确定。
六、思考题
1.一般来说，经光学系统所成的像不可能与物体完全一样，为什么？
答：透镜本身有一定的大小，不可能让光全部通过。并且光学体统本身的组成特性也不可能是理想的，会对光产生吸收、散射等，使得信息发生改变。 2.对该实验有何改进？
答：应有适当的图像处理硬件，便于图像的记录；此外，该实验器材可以在导轨上排列，这样便于4f系统的建立。
实验报告
课程名称：__物理光学实验_指导老师：_蒋凌颖__成绩：
实验名称：实验类型：_____ 同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验仪器和装置（必填）三、实验原理（必填）四、实验内容及实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得
一、实验目的和要求
1．掌握平行偏振光干涉原理。
2．利用平行偏振光干涉原理检测波片的相位延迟角。 3．对偏振光的特性和偏振器件有一个基本的了解。
4．通过两个偏振片和一个波片的组合，验证光是一种横波，具有偏振的特性以及马吕斯定律、1／4波片的光学特性。
二、实验内容
装
由单轴晶体制成的并且光轴与其表面平行的平行平面薄片称为波片。一束准直的单色偏振光垂直地通过波片后，两个互相垂直的分别平行于波片快慢轴方向的光矢量之间，产生?? 2?
订
线
?0
|n1?n2|d的相位差。式中λ0是入射光在自由空间
中的波长，d是波片厚度，n1，n2是两个主折射率。因此，实验中常常将波片当作光频位相延迟期使用，δ称为波片的相位延迟角。其数值影响输出光的偏振态。本实验利用平行偏振光干涉原理测量1/4波片的δ大小。
平行偏振光干涉光路，如图二所示，p q a分别是起偏器、1/4波片、检偏器，对着光的传播方向来看，α，β分别是p 、a的透光轴方向与波片快轴x方向之间的夹角，透过检偏器a的两个分量的振动方向相同，位相差一定，因为发生干涉，干涉后的强图可表示为
i?i0[cos2(???)?sin2?sin2?sin2] （1）
2
?
式中，i0是透过起偏器p的光强。
对于某一确定的α值，当检偏器a透光方向与波片投射的椭圆光的长轴方向一致时，检偏器的透射干涉光强应有最大值imax。如果与imax对应的β为βm，为了确定βm与δ的关系，可由式（1），令(
di
)???m?0，得到 d?
cos??
tg2?m
（2） tg2?
对待侧1/4波片，选定α值之后，旋转检偏器测出透射光强最大的βm值，即可按式（2）计算出1/4波片的位相延迟角δ。
我们注意到，当α=45°时，有tg2α→∞，则不能用式（2）计算δ，实验上，此时检偏器的投射光强i?
1
i0(1?sin2?cos?)，无论δ取什么值，i总是在2
β=45°时有极大值imax，因此，用本方法测量位相延迟角δ时，不能选取α=45°。
进一步分析表明，对于位相延迟角接近测量误差△δ最小。
?
的波片，取α=35°或55°左右时，2
三、主要仪器设备
导轨、激光功率计、二维可调半导体激光器（ld）、起偏器p、检偏器a、1/4波片q、光探头
四、操作方法和实验步骤
一、光的偏振特性及马吕斯定律验证
1.将激光器（ld）、起偏器p、检偏器a、激光功率计依次排列。
2.将激光器、光探头分别
于激光功率计相连。
3.打开功率计电源，激光输出，调节激光和起偏器、检偏器的高度，使激光从两个偏振片的中心通过，进入功率计探头。
4.360°旋转检偏器，每转过10°就记录激光功率计指示值，并绘制角度与功率的关系曲线，验证马吕斯定律。
二、1/4波片的光学特性
1.在上面实验基础上，旋转检偏器使激光完全不能通过，进入消光状态。
2.在起偏器、检偏器之间加入1/4波片，这时可能会有部分光通过检偏器。
3.旋转1/4波，使系统重新进入消光状态。
4.记下消光状态时的1/4波片的方位角度，并旋转45°。
旋转检偏器记录光强的变化（对于理想状态光强应无较大变化，近似为一圆偏振光）。
三、1/4波片位相延迟角检测
1. 如图1所示调整光路，使激光垂直入射到p、a上；光轴应尽量与p、a的旋转中心重合。
2. 旋转起偏器p或检偏器a，使他们的透光轴方向平行，此时输出光的功率最大。
3. 在起偏器p和检偏器a之间放入待测一波片q，并使1/4波片表面与系统光轴垂直，并尽可能使其转动中心在系统光轴上。转动1/4波片q使其快轴（或慢轴）的方向与起偏器p和检偏器a的透光轴方向一致。此时输出的光功率最大，分别记下起偏器p、1/4波片q、检偏器a的度数。
4. q不动，转动起偏器p，使其透光轴转过某一α角度（注意转动方向）。
5. 转动检偏器a，找到激光功率计指示值最大的位置。这时检偏器a的透光轴转过的角度即为βm （注意转动方向）。
6. 将α、β代入式（2）计算待测1/4波片q的位相延迟角δ。
7. 对同一待测1/4波片q，选用α=35°和55°，分别重复测量6次，列出数据表格，对实验结果进行误差分析。
五、实验数据记录和处理
一、光的偏振特性及马吕斯定律验证
取激光功率计显示的最大值时刻，线偏振方向与起偏器夹角a为0°
根据马吕斯定律，p正比于cos2a，显然周期为180°，且光强（反映在实验中为功率计读数）也与角度成余弦关系。
根据数据，画出功率与角度余弦平方的关系
由图可知，四条直线都接近线性，说明功率与角度平方为正比关系。
二、1/4波片的光学特性
按照要求进行实验，旋转检偏器360°，可以观察到光强在0.708mw~0.820mw之间变化。
三、1/4波片位相延迟角检测
实验中当输出的光功率最大时，起偏器p角度为2901波片q为340°，
4而检偏器a的起始角度为197°
2、当选择α为55°时，此时起偏器p的角度为345°。我们旋转检偏器a获得最大功率计读数时，a的度数为：
1/4波片位相延迟角检测实验数据
根据实验结果，可以看出1/4波片的相延迟角为90°。误差分析：
实验一：
1.旋转角度时不可能很精确，因此没办法调到两个波片的夹角刚好为0的情况，因此会带来实验误差。
2.激光功率计的精度有限，并且会出现不稳定，示数轻微波动的情况，会带来一定误差。
3.实验器材的精度，波片的质量好坏，以及其他人为因素，都会造成误差。实验三：
1.由于桌子，底座可能不平，因此可能出现光轴有偏差的情况，导致测出来的功率有误差。
2.由于激光功率计示数波动的原因，无法完全准确的找到功率最大的位置，造成误差。
3.对角度的读数的估读也会造成误差。
4.其他器材，环境以及人为的因素都会造成随机误差。
六、思考题
1. 用本方法能否检定1/8波片的位相延迟角？并说明原因。
答：不能用本方法检测1/8波片的位相延迟角。式子中需要有极大值，而1/8波片可能无法得到极大值，因此不能检定出相位延迟角。
1
2.利用本实验装置，能否判断波片透射的椭圆偏振光的旋向？
4
答：可以，在起偏器与检偏器同时调节使得光强最大后，加入玻片调节使得玻片的快轴与偏正方向重合，逆着光传播的方向，若顺时针转动起偏器p（0-90°）或者逆时针转动（90-180°），则为右旋椭圆偏振光，若顺时针转动起偏器p（90-180°）或者逆时针转动（0-90°），则为左旋。
建筑物理光学实验报告
建筑物理实验报告 建筑光学实验： 1.采光系数测量 2.教室亮度测量 3.测定材料光反射系数 4.测定材料光透射系数 小组成员：王林 2011301569 范俊文 2011303156 肖求波 2011301549 沈杰 2011301544 指导教师：刘京华 西北工业大学力学与土木建筑学院 2013年11月3日
一 实验目的 室内光环境对于室内生产，生活，工作有着直接的影响。良好的光环境能够提高工作学习效率，保障人身安全和视力。天然采光效果的好坏及合理与否，可以通过天然采光实测作出评价。采光系数是评价室内自然光环境，室内开口合理与否的一个重要指标。通过实验了解室内自然光环境测量方法及数据的整理与分析，并对该实测房间的光环境作出评价。 二 实验原理及仪器 1.原理： 室内采光测量最主要的工作是同时测量由天空漫射光所产生的室内工作面上的照度和室外水平面的照度值。室外照度是经常变化的，必然引起室内照度的相应变化，不会是固定值。因此对采光系数量的指标，采用相对值，这一相对值称为采光系数（C ）,即室内某一点的天然光照度(E n ),和同一时间的室外全云天的天然光照度（E w ）的比值。 w n E E C 2.仪器：照度计2台/组 卷尺 两台照度计为同型号，分别用于室内和室外的照度测量。 三 实验时间及，地点及天气状况
时间：2013年11月4日星期一 地点：教学东楼D座 四实验要求 1测量数据记录(不少于5个测点) 2.附加测量项目： （1）．采光系数最低值C min 采光系数最低值取典型剖面和假定工作面交线上各测点中采光系数值中最低的一个，作为该房间的评价值。 （2）. 采光系数平均值C av 采光系数平均值取典型剖面与假定工作面交线上各测点的采光系数算术平均值。 当室内有两条或以上典型剖面时，各条典型剖面上的采光系数应分别计算。取其中最低的一个平均值作为房间的采光系数平均值。（3）．采光均匀度U c 采光系数最低值与平均值之比，即U c=C min/C av 国家规范规定，对于侧窗和顶部采光要求为I-IV级的房间，其工作面上的采光均匀度不应低于0.7。采光均匀度应按各个不同剖面计算，取其中均匀度最低的一个值作为该房间的评价值。 五实验方法 1.测点布置 室内采光测点的布置反映各工作面上照度值的变化和光的分布情况，因此采光实测时要在待测建筑物内选取若干个有代表性的能反映室内采光质量的典型剖面,然后在剖面与工作面交线布置一组测点。侧面采光的房间有两个代表性的横剖面，一个通过侧窗中心线，一个通过侧墙中心线；剖面图上布置测点的间距2m；测点距墙或柱的距离为0.5~1m，中间测点等距布置。 2.测量条件 我国采光设计标准采用国际照明委员会推荐的CIE标准天空，即全云天作为天空亮度分布规律的标准。因此采光系数测量的天空应该选取全云天(云量8~10级)，天空中看不到太阳的位置。不应在晴天和多云天测量，也不宜在雨雪天测量。
基础光学实验实验报告
基 础 光 学 实 验 姓名：许达学号：2120903018 应物21班
一．实验仪器 基础光学轨道系统，基础光学组合狭缝及偏振片，红光激光器及光圈支架，光传感器与转动传感器，科学工作室500或750接口，DataStudio软件系统 二．实验目的 1.通过该实验让学生了解并会运用实验器材，同时学会用计算机分析和处理实验数据。 2.通过该实验让学生了解基本的光学现象，并掌握其物理机制。三．实验原理 单缝衍射：当光通过单缝发生衍射，光强极小（暗点）的衍射图案由下式给出asinθ=mλ(m=1,2,3……），其中a是狭缝宽度，θ为衍射角度，λ是光波波长。 双缝干涉：当光通过两个狭缝发生干涉，从中央最大值（亮点）到单侧某极大值的角度由下式给出dsinθ=mλ(m=1,2,3……),其中d是狭缝间距，θ为从中心到第m级最大的夹角，λ是光波波长，m为级数。 光的偏振：通过第一偏振器后偏振电场为E0，以一定的角度β穿过第二偏振器，则场强变化为E0cosβ,由于光强正比于场强的平方，则，第二偏振器透过的光强为I=I0cos2β. 四．实验内容及过程
单缝衍射 单缝衍射光强分布图 如果设单缝与接收屏的距离为s,中央极强到光强极小点的距离为c,且sinθ≈tanθ=c/s,那么可以推得a=smλ/c.又在此次实验中，s=750mm,λ=6.5E(-4)mm,那么推得a=0.4875m/c,又由图可知：当m=1时，c=(88-82)/2=3mm,推得a=0.1625mm; 当m=2时，c=(91-79)/2=6mm,推得a=0.1625mm; 当m=3时，c=(94-76)/2=9mm,推得a=0.1625mm; 当m=4时，c=(96-74)/2=11mm,推得a=0.1773mm; 得到a的平均值0.1662mm,误差E=3.9%。 双缝干涉
建筑物理实验报告
建筑物理实验报告 班级：建筑112 姓名：刘伟 学号： 01111218 指导教师：周洪涛 建筑物理实验室 2014年10月15日 小组成员：张思俣；郭祉良；李照南；刘伟；王可为；
第三篇建筑热工实验 一、实验一建筑热工参数测定实验 二、实验目的 1、了解热工参数测试仪器的工作原理； 2、掌握温度、湿度、风速的测试方法，达到独立操作水平； 3、利用仪器测量建筑墙体内外表面温度场分布，检验保温设计效果； 4、测定建筑室内外地面温度场分布； 5、可通过对室外环境的观测，针对住宅小区或校园内地形、地貌、生物生活对气候 的影响，进而研究在这个区域内的建筑如何应用有力的气候因素和避免不利的气 候影响。 三、实验仪器概述 I．WNY —150 数字温度仪 ●用途：用于对各种气体、液体和固体的温度测量。 ●特点：采用先进的半导体材料为感温元件，体积小，灵敏度高，稳定性好。温度值 数字显示，清晰易读，测温范围：-50℃～150℃，分辨力：0.1℃。 ●测试方法及注意事项： 1.取下电池盖将6F22，9V叠层电池装入电池仓。 2.按ON键接通电源，显示屏应有数字显示。 3.插上传感器，显示屏应显示被测温度的数值。 4.显示屏左上方显示LOBAT时，应更换电池。 5.仪器长期不用时，应将电池取出，以免损坏仪表。 II．EY3-2A型电子微风仪 ●用途：本产品是集成电子化的精密仪器，适用于工厂企业通风空调，环境污染监测， 空气动力学试验，土木建筑，农林气象观测及其它科研等部门的风速测量，用途十分广泛。 ●特点： 1.测量范围宽，微风速灵敏度高，最小分度值为0.01m/s。 2.高精度，高稳定度，使用时可连续测量，不须频繁校准 3.仪器热敏感部件，最高工作温度低于200℃，使用安全可靠，在环境温度为 -10℃～40℃内可自动温度补偿。 4.电源电压适用范围宽：4.5V～10V功耗低。 ●主要技术参数： 1.测量范围：0.05～１ｍ/s 1～30m/s(A型) 2.准确度：≤±2﹪F.S。 3.工作环境条件：温度－10℃～＋40℃相对湿度≤85%RH。 4.电源：R14型（2#）电池4节 ●工作原理：本仪器根据加热物体在气流中被冷却，其工作温度为风速函数这一原理设 计。仪器由风速探头及测量指示仪表两部分组成。 ●测试方法及注意事项：
浙江大学生物化学丙实验报告3,4
,. 实验报告 课程名称： 生物化学实验（丙） 指导老师： 方祥年 成绩：__________________ 实验名称： 蔗糖酶蛋白含量的测定、蔗糖酶活力测定及其分离纯化效果的评价 同组学生姓名： 金宇尊、鲍其琛、袁平、朱耀仁、蔡玉林 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、实验材料与试剂（必填） 四、实验器材与仪器（必填） 五、操作方法和实验步骤（必填） 六、实验数据记录和处理 七、实验结果与分析（必填） 八、讨论、心得 一、实验目的和要求 1、蔗糖酶蛋白含量的测定——Folin-酚法 ①学习Folin-酚法测定蛋白质含量的原理和方法； ②掌握分光光度法制作标准曲线，准确测定未知样品的蛋白质含量； ③掌握分光光度计的使用方法。 2、蔗糖酶活力测定——3.5－二硝基水杨酸法 ①掌握酶活力测定的基本原理和方法； ②学习酶的比活力的计算。 二、实验内容和原理 1、Folin-酚测定法 Folin-酚试剂是由甲、乙两种试剂组成的。甲试剂由碳酸钠、氢氧化钠、硫酸铜和酒石酸钾钠组成，在碱性条件下蛋白质中的肽键与酒石酸钾钠铜盐起作用，生成紫红色络合物；乙试剂是由磷钼酸和磷钨酸、硫酸、溴等组成，在碱性条件下，铜-蛋白质络合物以及蛋白质中的酪氨酸残基（酚基）和色氨酸还原磷钼酸-磷钨酸试剂（乙试剂）产生深蓝色（钼蓝和钨蓝的混合物），其色泽深浅与蛋白质含量成正比。可用500nm 波长比色测定，适于测定蛋白质含量0.05～0.5g/L 。 优点： 简单、迅速、灵敏度高；反应较稳定。 缺点： 该反应受多种因素的干扰。 2、蔗糖酶活力测定 蔗糖酶（β-D-呋喃型果糖苷-果糖水解酶EC 3.2.1.26），是一种水解酶。它能催化非还原性双糖（蔗糖）的1,2－糖苷键裂解，将蔗糖水解为等量的葡萄糖和果糖（还原糖）。因此，每水解1mol 蔗糖，就能生成2mol 还原糖。还原糖的测定有多种方法，例如：纳尔逊－索模吉试剂比色法，斐林试剂法等。 专业： 农业资源与环境 姓名： 李佳怡 学号： 3130100246 日期： 2015.5. 26 地点： 生物实验中心310 装 订 线
建筑物理实验报告.
建筑物理实验报告[建筑热工、建筑光学和建筑声学实验] XXX XXXX XXXXXXX
建筑物理实验报告 第一部分建筑热工学实验 （一）温度、相对湿度 1、实验原理： 通过实验了解室外热环境参数测定的基本内容；初步掌握常用仪器的性能和使用方法；明确各项测量的目的；进一步感受和了解室外气象参数对建筑热环境的影响。 2、实验设备：TESTO 175H1温湿度计 3、实验方法：` （1）在测定前10min左右，把湿球温度计感应端的纱布用洁净水润湿。 （2）若为手动通风干湿球温度计，用钥匙上紧上部的发条，并把它悬挂于测点。待3～4min，当温度计数值稳定后，即可分别读取干、湿球温度计的指示值。读数时，视平线应与温度计水银面平齐。先读小数，后读整数。 （3）根据干湿球温度计的读数，获得测点空气温度。 （4）根据干、湿球温度计读数值查表，即可得到被测点空气的相对湿度。
4、实验结论和分析 室内温湿度 仪器：TESTO 175H1 位置湿度（%）温度（℃） 暖气上方A 24.5 17.5 桌面上方B 25.6 17.0 南边靠墙柜子C 25.5 16.8 室内门口处D 25.1 16.5 5.对测量结果进行思考和分析 根据测量的数据可以看出，室内各处的温度及湿度较为平均。暖气上方的区域温度较高而导致相对湿度较低。桌子由于靠近暖气，所以温度较高。柜子由于距离暖气较远，温度相对较低，较为接近室内的平均气温。门口处由于通风较好，温度较低，湿度相对较高。
（二）室内风向、风速 1、实验原理：QDF型热球式电风速计的头部有一直径约0.8mm的玻璃球，球内绕有镍镉丝线圈和两个串联的热电偶。热电偶的两端连接在支柱上并直接暴露于气流中。当一定大小的电流通过镍镉丝线圈时，玻璃球的温度升高，其升高的程度和气流速度有关。当流速大时，玻璃球温度升高的程度小；反之，则升高的程度大。温度升高的程度反映在热电偶产生的热电势，经校正后用气流速度在电表上表示出来，就可用它直接来测量气流速度。 2、实验设备：TESTO 425 3、实验方法： （1）把仪器杆放直，测点朝上，滑套向下压紧，保证测头在零风速下校准仪器。 （2）把校正开关置于“满度”位置，慢慢调整“满度调节”旋钮，使电表指针在满刻度的位置。再把校正开关置于“零位”的位置，用“粗调”、“细调”两个旋钮，使电表指针在零点的位置。 （3）轻轻拉动滑套，使侧头露出相当长度，让侧头上的红点对准迎风面，待指针较稳定时，即可从电表上读出风速的大小。若指针摇摆不定，可读取中间示值。 （4）风向可采用放烟或悬挂丝的方法测定。
浙江大学本科实验报告规范(暂行)
关于印发《浙江大学本科实验报告规范（暂行）》的通知 各学院： 现将《浙江大学本科实验报告规范（暂行）》印发给你们，请遵照执行。 教务处 二OO六年十一月十 六日 浙江大学本科实验报告规范（暂行） 实验报告是学生实验研究结果的文字记录和总结，是培养学生动手能力、写作能力、分析能力等综合能力的重要手段。为进一步提高本科实验教学质量，规范我校本科实验报告的格式、评阅、收集及保管等方面的工作，特制定本规范。 一、实验报告的管理规范 （一）对学生的基本要求 1．按照实验课程教学计划的要求，原则上每个实验项目提 交一份实验报告。 2．按照规定的时间和要求，完成实验报告并交实验教师批改。 3．实验报告第一页用学校统一的实验报告纸书写（可用A4纸下载打印学校统一规定的实验报告格式），附页可用A4纸书写，要求字迹工整，实验数据必须真实、有效，曲线要画在座标纸上，线路图要整齐、清楚（不得徒手画）。电子版的实验报告也要统一
采用学校规定的实验报告格式。 （二）对实验教师的要求 1．实验报告批改要有签名，打分，原则上要求有评语。 2．对学生完成的实验报告数量和质量要作书面记录，每个实验项目的实验报告成绩登记在实验报告成绩登记表（见附件1）中，并按一定比例（独立设课的实验报告一般为10-15%），作为平时成绩的一部分计入实验课总评成绩内。每学期装订成册时附在封面后第一页。 3．对迟交实验报告的学生要酌情扣分，对缺交和抄袭实验报告的学生应及时批评教育，并对该次实验报告的分数以零分处理。对单独设课的实验课程，如学生抄袭或缺交实验报告达该课程全学期实验报告总次数三分之一以上，不得同意其参加本课程的考核。 4．实验教师每学期负责对拟存档的学生实验报告按课程、学生收齐并装订成册（装订顺序由实验教师自行决定）。装订线在左侧，第一页加订实验报告封皮（封皮按学生装订见附件2，按课程装订见附件3）。实验报告可根据课程性质提交电子版，但需要有教师的批改记录，并将电子版汇总后刻录在一张光盘上，加上封面。 （三）对管理部门的要求 1．课程结束后，由各学院负责本科教学管理的科室负责督促收齐各门实验课程的实验报告。 2．由各学院确定具体实验室负责保管相应实验课程的实验报告。 3．教务处负责组织人员对实验报告进行不定期抽
浙江大学实验报告模板
课程名称：材料科学与工程基础实验指导老师：李雷成绩：__________________ 实验名称：介电材料电学性能实验类型：同组学生姓名：13组 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的 1、了解低损耗介电材料在微波通讯技术中的应用； 2、了解介质谐振法的测试原理； 3、掌握利用介质谐振法测试低损耗材料微波介电性能的技术。 二、实验原理 微波指频率介于300MHz和300GHz之间的电磁波，在通讯领域有着非常广泛的应用。而微波介质材料指适用于微波频段的低损耗（通常在10-3数量级以下）、温度稳定型电介质材料（通常为陶瓷材料），被广泛应用于微波介质谐振器、振荡器、滤波器、双工器、微波电容器及微波基板等，是移动通讯、卫星通讯、全球卫星定位系统（GPS）、蓝牙技术以及无线局域网（WLAN）等现代微波通讯技术的关键材料之一。 对于工作于较低频率下的介电材料，一般用介电常数?r、介电损耗tanδ及介电性能的温度依赖性表征其介电性能。而对工作于微波频段的损耗介质材料，相对应的三个基本参数及其要求则为：合适的介电常数?r、高Qf值及近零谐振频率温度系数τf。其中。当微波介质材料作为谐振单元使用时，应具有较高的介电常数，以 满足器件小型化的需要；而当其作为微波基板使用时，由于微波在基板中传播的速
度,为了减小微波电路中的延迟，介质材料应具有尽可能低的介电常数?r。Qf值定义为品质因子Q（介电损耗tanδ的倒数）与频率的f的乘积，单位为GHz。高Qf值对应微波介质材料作为谐振单元使用时的良好频率选择性及作为微波基板使用时的低信号衰减。一般认为，低损耗材料在微波频段的Qf值为不随频率变化的常数。低损耗微波介质材料作为谐振单元使用时，其谐振频率f 通常随温度线性变化，故用谐振频率温度系数τf表征其温度稳定性，定义为,单位为ppm/, 其中T 2和T 1 表示两个测试温度。本实验课中只涉及介电常数?r及Qf值的测试。 在测试频率较低、试样尺寸远小于电磁波波长时（如1MHz以下），可以把片状 介质材料两端面镀上金属电极、构成平板电容器，直接用LCR仪或阻抗分析仪测试其介电性能。但当频率升至微波频段时，试样尺寸已可与电磁波波长相比拟，以上方法不再适用。 对于低损耗介质材料，其微波介电性能需用网络分析仪及介质谐振法进行测试。网络分析仪通常有两个端口，均可发射和接受微波信号，其测试参数为S参数，定义为接收与发射信号电压的比值，为模在0-1间的复数。S参数常用对数形式表示，定义为20loge∣S∣，取值在-∞ ~0之间，单位为dB。由S参数的定义知：两端口网络分析仪中共有四个S参数：S11，S21，S12，S22，其中第一、二个下标分别表示接收及发射端口。圆柱形金属空腔即为最简单的微波谐振器，其谐振频率f 及品质因子Qu由空腔的尺寸及金属内壁的表面电导率决定。用低损耗介质材料部分填充 金属腔，即构成介质谐振器，其谐振频率f 及品质因子Qu由试样的尺寸、介电性能（?r、Qf值）及金属腔的性质（尺寸及表面电导率）共同决定。因此，通过测试介 质谐振器谢振峰的性质（谐振频率f 及品质因子Qu），即可通过数值方法求解出待测试样的?r及Qf值。 三、测试步骤 1）将试样尺寸及估计的介电常数输入至程序，计算介质谐振器大致的谐振频率范围。 2）在估计的频率范围内找到谐振峰（对应于S21）参数的最大值。 3）将谐振频率处的S21参数调至-40dB以下，记录谐振频率f 及3dB带宽△f。
光学实验报告
建筑物理 ——光学实验报告 实验一：材料的光反射比、透射比测量实验二：采光系数测量 实验三：室内照明实测 实验小组成员： 指导老师： 日星期二3月12年2013日期： 实验一、材料的光反射比和光透射比测量
一、实验目的与要求 室内表面的反射性能和采光口中窗玻璃的透光性能都会直接或间接的影响室内光环境的好坏，因此，在试验现场采光实测时，有必要对室内各表面材料的光反射比，采光口中透光材料的过透射比进行实测。 通过实验，了解材料的光学性质，对光反射比、透射比有一巨象的数值概念，掌握测量方法和注意事项。 二、实验原理和试验方法 （一）、光反射比的实验原理、测量内容和测量方法 光反射比测量方法分为直接测量方法和间接测量法，直接测量法是指用样板比较和光反射比仪直接得出光反射比；间接法是通过被测表面的照度和亮度得出漫反射面的光反射比。下面是间接测量法。 1.实验原理 （1）用照度计测量： P是投射到某一材料表面反射出来的光通量与被该光源的光通量的比值，根据光反射比的定义：光反射比即： φφP=P/因为测量时将使用同一照度计，其受光面积相等， 且，所以对于定向反射的表面，我们可以用上述代入式，整理后得： P=EE P/对于均匀扩散材料也可以近似的用上述式。 可知只要测出材料表面入射光照度E和材料反射光照度Ep，即可计算出其反射比。 （2）用照度计和亮度计测量 用照度计和亮度计分别测量被测表面的照度E和亮度L后按下式计算 πL/EP= 2；被测表面的亮度，cd/m式中：L---E—被测表面的照度，lx 。 2.测量内容 要求测量室内桌面、墙面、墙裙、黑板、地面的光反射比。每种材料面随机取3个点测量3次，然后取其平均值。 3.测量方法 ①将照度计电源（POWER）开关拨至“ON”，检查电池，如果仪器显示窗出现“BATT”字样，则需要换电池； ②将光接收器盖取下，将其光敏表面放在待测处，再将量程（RANGE）开关拨至适当位置，例如，拨在×1挡，测量的仪器显示值乘以量程因子即为测量结果。另有一种自动量程照度计，数字显示中的小数点随照度的大小不同而自动移位，只需将所显示的数字乘以量程因子即为测量结果（单位：lx）。有的照度计为自动量程，直接读取照度计数字即为测量结果。 ③在稳定光源下，将光接收器背面紧贴被测表面，测其入射照度E；然后将光接收器感光面对准被测表面的同一位置，逐渐平移光接收器平行离开测点，照度值逐渐增大并趋于稳定（约300mm左右），读；ρ，即可计算出光反射比Ep取反射照度值 ④测量时尽量缩短入射照度和反光照度间的时间间隔，并尽可能的保持周围光环境的一致性。
【2018-2019】浙江大学物理光学实验报告-精选word文档 (19页)
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！ == 浙江大学物理光学实验报告 本科实验报告 课程名称：姓名：系：专业：学号：指导教师： 物理光学实验郭天翱 光电信息工程学系信息工程（光电系） 3100101228 蒋凌颖 201X年1 月7日 实验报告 实验名称：夫琅和弗衍射光强分布记录实验类型：_________ 课程名称：__物理光学实验_指导老师：_蒋凌颖__成绩： 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1．掌握单缝和多缝的夫琅和费衍射光路的布置和光强分布特点。 2．掌握一种测量单缝宽度的方法。 3．了解光强分布自动记录的方法。 二、实验内容 一束单色平面光波垂直入射到单狭缝平面上，在其后透镜焦平面上得到单狭缝的夫琅禾费衍射花样，其光强分布为： I?I0( 装 式中
? ) 2 （1） 订 ?? 线 ??sin?? （2） ?为单缝宽度，?为入射光波长，?为考察点相应的衍射角。I0为衍射场中心点 （??0处）的光强。如图一所示。 由（1）式可见，随着?的增大，I有一系列极大值和极小值。极小值条件 asin??n?(n?1,n?2) （3） 是： 如果测得某一级极值的位置，即可求得单缝的宽度。 如果将上述单缝换成若干宽度相等，等距平行排列的单缝组合——多缝，则透镜焦面上得到的多缝夫琅禾费衍射花样，其光强分布： N? sin?2 )2 I?I0()( ? 2 （4） sin
浙江大学Linux程序设计实验报告
Linux程序设计实验报告1 ——操作系统基本命令使用 一、实验目的 1．通过对Emacs、vi、vim、gedit文本编辑器的使用，掌握在Linux环境下文本文件的编辑方法； 2．通过对常用命令mkdir、cp、cd、ls、mv、chmod、rm等文件命令的操作，掌握Linux操作系统中文件命令的用法。 二、实验任务与要求 1．emacs的使用，要求能新建、编辑、保存一个文本文件 2．vi或vim的使用，要求能新建、编辑、保存一个文本文件 3．gedit的使用，要求能新建、编辑、保存一个文本文件 4．掌握mkdir、cd命令的操作，要求能建立目录、进入与退出目录 5．掌握cp、ls、mv、chmod、rm命令的操作，要求能拷贝文件、新建文件、查看文件、文件重命名、删除文件等操作。 三、实验工具与准备 计算机PC机，Linux Redhat Fedora Core6操作系统 四、实验步骤与操作指导 任务1．学习emacs的使用，要求能新建、编辑、保存一个文本文件 （1）启动emacs （2）输入以下C程序 （3）保存文件为kk.c （4）用emacs打开文件kk.c （5）修改程序 （6）另存为文件aa.txt并退出。 任务2．vi或vim的使用，要求能新建、编辑、保存一个文本文件 （1）点击”应用程序”→“附件”→“终端”，打开终端，在终端输入命令： [rootlocalhost root]#vi kk.c 按i键，进入插入状态。 （2）输入以下C程序 #include
int main( ) { printf(“Hello world!\n”); return 0; } 此时可以用Backspace、→、←、↑、↓键编辑文本。 （3）保存文件为kk.c 按Esc键，进入最后行状态，在最后行状态输入：wq保存文件，退出vi。 （4）用vi打开文件kk.c，输入命令： [rootlocalhost root]#vi kk.c （5）修改程序为： #include
建筑物理实验报告二2015年秋季学期
建筑物理实验报告 班级： 学号： 2013102222 姓名：胡金鸿 组别： 8 三峡大学土木与建筑学院 建筑物理实验室
目录 一、说明 二、实验项目 实验[一] 玻璃透射系数测定实验 实验[二] 地面反射系数测定实验 实验[三] 房间模型采光系数的测定实验实验[四] 室内照明效果实测实验
说明 一、按照《建筑物理实验课教学大纲》的要求，结合《建筑物理》教材内容，安排六项实验：玻璃透射系数测定；地面反射系数测定；房间模型采光系数的测定；室内照明效果实测；教室亮度分布情况测定；混响时间的测定。要求学生以小组形式独立完成以上全部实验项目，以此作为学生考核的依据，成绩以10分制，计入建筑物理理论课成绩，未完成实验项目达三分之一者，不得参加建筑物理理论课考试。 二、通过实验，要求学生掌握建筑物理声、光学相关实验的原理、目的、实验方法和数据处理方法，从而加深对相关建筑物理学参数的理解。 三、实验课前，要求学生预习教材及作业指导书的相关内容。在教师指导下进行实验，实验完成后完成实验报告。 四、在实验室内，学生须遵守相关实验室规则。爱护仪器，使用后须由组长归还到教师处，经教师检查合格后方能离开实验室，若有损坏、丢失应酌情赔偿。
实验一玻璃透射系数测定实验 实验日期2015 年 11月2日 1、实验原理 当光线从玻璃的一侧入射，经玻璃透射后，入射光线与透射光线的光通量必然有所改变，这个改变值的大小表征了该玻璃的透射能力的大小。我们把透射光线的光通值与入射光线的光通值的比值称为该玻璃的透射系数。在实际测试中，我们通常用入射光线在玻璃一侧形成的照度值与该玻璃的另一侧透射光线形成的照度值的比值作为该玻璃的透射系数。 2、实验目的 通过本试验，要求学生对透射系数概念有一个明晰的理解并能对其形成理性概念，同时能够明白透射系数和玻璃本身之间的关系，理清照度和光通之间的内在联系；并进一步了解照度计的使用方法和工作原理。 3、实验设备 照度计1台，直尺 4、实验方法及步骤 （1）、选择测量点：选择一块被测玻璃，标明待测点的具体位置。每片玻璃测点数量不得少于3个。 （2）、测量点编号：将所选的测点进行编号，以便以后处理。 （3）、将待测玻璃放置于有直射光线的地方，为了保持测量过程中的入射光线的稳定性，最好选择扩散光线作为光源。亦可以选择在全云天进行，如果以上条件不能满足，也可以在人工照明的环境下进行，要求房间里要有较好的开窗条件，以满足光线的方向性。 （4）、将照度计的采光传感器置于所选择的某一测点的入射光线的一侧，待读数稳定后读出入射光线所形成的照度值。 （5）、将照度计的观光传感器紧贴该测点的另一侧，如图所示，待读数稳定后读出照度计所显示的读数。
建筑物理光学选择题60道
建筑物理光学选择题60道 1. 在光亮环境中，辐射功率相等的单色光看起来(D )光最明亮。 A、700nm红光 B、510nm蓝绿光 C、580nm黄光 D、555nm黄绿光 2.关于光源的色表和显色性的说法，(B )是错误的, A、光源的色表和显色性都取决于光辐射的光谱组成 B、光源有相同的色表，尽管光谱组成不同，也会有完全相同显色性 C、光源有相同的色表，光谱组成不同，显色性有很大差异 D、色标有明显区别的两个光源，显色性不可能相等 3.下面关于光的阐述中，(C )是不正确的 A、光是以电磁波形式传播 B、可见光的波长范围为380~780 nm; C、红外线是人眼所能感觉到的 D、紫外线不是人眼所能感觉到的 4.下列(D )是亮度的单位 A、Ix B、Cd C 、Im D、Cd/m2 5.下列材料中(C )是漫反射材料 A、镜片
B、搪瓷 C、石膏 D、乳白玻璃 6. 关于漫反射材料特性叙述中，(D )是不正确的 A、受光照射时，它的发光强度最大值在表面的法线方向 B、受光照射时，从各个角度看，其亮度完全相同 C、受光照射时，看不见光源形象 D、受光照射时，它的发光强度在各方向上相同 7下列材料中，(C )是漫透射材料 A、透明平板玻璃 B、茶色平板玻璃 C、乳白玻璃 D、中空透明玻璃 8.光源显色的优劣，用(C )来定量来评价 A、光源的色温 B、光源的亮度 C、光源的显色性 D、识别时间 9.将一个灯由桌面竖直向上移动，在移动过程中，不发生变化的量是(A ) A、灯的光通量 B、灯落在桌面上的光通量 C、受光照射时，看不见光源形象 D、桌子表面亮
浙江大学实验报告：一阶RC电路的瞬态响应过程实验研究
三墩职业技术学院实验报告课程名称：电子电路设计实验指导老师：成绩：__________________ 实验名称：一阶RC电路的瞬态响应过程实验研究实验类型：探究类同组学生姓名：__ 一、实验目的二、实验任务与要求 三、实验方案设计与实验参数计算（3.1 总体设计、3.2 各功能电路设计与计算、 3.3完整的实验电路……） 六、实验调试、实验数据记录七、实验结果和分析处理 八、讨论、心得 一、实验目的 1、熟悉一阶RC电路的零状态响应、零输入响应过程。 2、研究一阶RC电路在零输入、阶跃激励情况下，响应的基本规律和特点。 3、学习用示波器观察分析RC电路的响应。 4、从响应曲线中求RC电路的时间常数。 二、实验理论基础 1、一阶RC电路的零输入响应（放电过程） 零输入响应：
电路在无激励情况下，由储能元件的初始状态引起的响应，即电路初始状态不为零，输入为零所引起的电路响应。 （实际 上是 电容器C 的 初始电压经电阻R 放电过程。） 在图1中，先让开关K 合于位置a ，使电容C 的初始电压值0)0(U u c =-，再将开关K 转到位置b 。 电容器开始放电，放电方程是 可以得出电容器上的电压和电流随时间变化的规律： 衰减到1/e （36.8%）)0(u c 所需要的 式中τ=RC 为时间常数，其物理意义是 时间，反映了电路过渡过程的快慢程度。τ越大，暂态响应所持续的时间越长，即过渡过程的时间越长；反之，τ越小，过渡过程的时间越短。时间常数可以通过相 应的衰减曲线来反应，如图2。由于经过5τ时间后，已经衰减到初态的1%以 下，可以认为经过5τ时间，电容已经放电完毕。 图2 2、一阶RC 电路的零状态响应（充电过程） 所谓零状态响应是指初始状态为零，而输入不为零所产生的电路响应。一阶RC 电路在阶跃信号激励下的零状态响应实际上就是直流电源经电阻R 向C 充电的过程。在图1所示的一阶电路中，先让开关K 合于位置b ，当t = 0时，将开关K 转到位置a 。 电容器开始充电，充电方程为 图1 ) 0(0≥=+t dt du RC u C C ) 0()0()(0≥- =- =---t e R U R e u t i t RC t C C τ ) (u t C )0()0()(0≥==- - -t e U e u t u t RC t C C τ )(u t C 装 订
建筑物理实验报告
物理光学实验报告 08建筑学2班 2012-12 实验时间：实验地点：理科教学北楼08建筑学2班专业课室（619课室） 一、实验目的 1.测量和评估教室的采光和照明情况 2．学习各光学测量工具的使用 二．实验仪器 激光测距仪、直尺、亮度计、照度计 三．实验原理 见各部分 四．实验步骤 一．教室基本情况测量 1.教室窗尺寸
2.教室各界面均匀光学材料的反光系数P和透光系数i： 反光系数P: 理论依据：p=E(反)/E(入) 透光系数i: 理论依据：i=E（透）/E(f入)
二．教室眩光分布图 首先把课室分成按左、中、右；前、中、后；分成9个区测量眩光分布情况： 讲台 A3B3C3 A2B2C2 A1B1C1 然后在各区域内测量视野范围内的目标灯具的发光亮度和背景亮度，当目标与背景亮度比超过10判定为眩光。（单位：lx） A1区： 目标背景目标/背景是否 眩光 ①3002611.5是 ②4030 1.3否 ③2724 1.1否 ④2720 1.4否
目标背景目标/背景是否 眩光 ①6002227.2是 ②4320 2.2否 ③2619 1.4否 C1区: 目标背景目标/背景是否 眩光 ①9502047.5是 ②6002030是 ③40202否 ④3018 1.7否
目标背景目标/背景是否 眩光 ①1780 17.8 100是 ②29.5 18 1.6否 ③24.7 18.4 1.3否 ④32 17 1.9否 ⑤94 17.6 5.3否 B2区： 目标背景目标/背景是否 眩光 ①4523 2.0否 ②2018 1.1否 ③2914 2.1否
浙江大学物理光学实验报告
本科实验报告 课程名称：姓名：系：专业：学号：指导教师： 物理光学实验郭天翱 光电信息工程学系信息工程（光电系） 3100101228 蒋凌颖 2012年1 月7日 实验报告 实验名称：夫琅和弗衍射光强分布记录实验类型：_________ 课程名称：__物理光学实验_指导老师：_蒋凌颖__成绩： 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1．掌握单缝和多缝的夫琅和费衍射光路的布置和光强分布特点。 2．掌握一种测量单缝宽度的方法。 3．了解光强分布自动记录的方法。 二、实验内容 一束单色平面光波垂直入射到单狭缝平面上，在其后透镜焦平面上得到单狭缝的夫琅禾费衍射花样，其光强分布为： i?i0( 装 式中 sin? ? ) 2 （1） 订 ?? 线 ??sin?? （2） ?为单缝宽度，?为入射光波长，?为考察点相应的衍射角。i0为衍射场中心点（??0处）的光强。如图一所示。 由（1）式可见，随着?的增大，i有一系列极大值和极小值。极小值条件 asin??n?(n?1,n?2) （3） 是： 如果测得某一级极值的位置，即可求得单缝的宽度。 如果将上述单缝换成若干宽度相等，等距平行排列的单缝组合——多缝，则透镜焦面上得到的多缝夫琅禾费衍射花样，其光强分布： n? sin?2 )2 i?i0()( ?
2 （4） sin 式中 ?? sin??2???dsin? ? ?? （5） ?为单缝宽度，d为相邻单缝间的间距，n为被照明的单缝数，?为考察点相应的衍射角；i0为衍射中心点（??0处）的光强。 n? )2 (sin?2() 2称?为单缝衍射因子，为多缝干涉因子。前者决定了衍射花 sin （干涉）极大的条件是dsin??m?(m?0,?1,?2......)。 dsin??(m? m )?(m?0,?1,?2......;m?1,2,.......,n?1)n 样主极大的相对强度，后者决定了主极大的位置。 （干涉）极小的条件是 当某一考虑点的衍射角满足干涉主极大条件而同时又满足单缝衍射极小值条件，该点的光强度实际为0/，主极大并不出现，称该机主极大缺级。显然当d/??m/n为整数时，相应的m 级主极大为缺级。 不难理解，在每个相邻干涉主极大之间有n-1个干涉极小；两个相邻干涉极小之间有一个干涉次级大，而两个相邻干涉主级之间共有n-2个次级大。 三、主要仪器设备 激光器、扩束镜、准直镜、衍射屏、会聚镜、光电接收扫描器、自动平衡记录仪。 四、操作方法和实验步骤 1．调整实验系统 （1）按上图所示安排系统。 （2）开启激光器电源，调整光学元件等高同轴，光斑均匀，亮度合适。（3）选择衍射板中的任一图形，使产生衍射花样，在白屏上清晰显示。 （4）将ccd的输出视频电缆接入电脑主机视频输出端，将白屏更换为焦距为100mm的透镜。 （5）调整透镜位置，使衍射光强能完全进入ccd。 （6）开启电脑电源，点击“光强分布测定仪分析系统”便进入本软件的主界面，进入系统的主界面后，点击“视频卡”下的“连接视频卡”项，打开一个实时采集窗口，调整透镜与ccd的距离，使电脑显示屏能清晰显示衍射图样，并调整起偏/检偏器件组，使光强达到适当的强度，将采集的图像保存为bmp、jpg两种格式的图片。 2．测量单缝夫琅和费衍射的光强分布（1）选定一条单狭缝作为衍射元件（2）运用光强分布智能分析软件在屏幕上显示衍射图像，并绘制出光强分布曲线。 （3）对实验曲线进行测量，计算狭缝的宽度。 3．观察衍射图样 将衍射板上的图形一次移入光路，观察光强分布的水平、垂直坐标图或三维图形。
建筑物理实验报告.
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建筑物理实验报告[建筑热工、建筑光学和建筑声学实验] ＸＸX ＸXXX ＸXＸXXXＸ
建筑物理实验报告 第一部分建筑热工学实验 (一）温度、相对湿度 1、实验原理: 通过实验了解室外热环境参数测定的基本内容;初步掌握常用仪器的性能和使用方法;明确各项测量的目的；进一步感受和了解室外气象参数对建筑热环境的影响。 2、实验设备:TＥＳTO １75H1温湿度计 3、实验方法：` （1)在测定前10ｍin左右，把湿球温度计感应端的纱布用洁净水润湿。 （2)若为手动通风干湿球温度计，用钥匙上紧上部的发条,并把它悬挂于测点。待３～4min,当温度计数值稳定后,即可分别读取干、湿球温度计的指示值。读数时,视平线应与温度计水银面平齐。先读小数,后读整数。 (３）根据干湿球温度计的读数，获得测点空气温度。 （４)根据干、湿球温度计读数值查表，即可得到被测点空气的相对湿度。
４、实验结论和分析 室内温湿度 仪器:TESTO 1７ 5H1 ５.对测量结果进行思考和分析 根据测量的数据可以看出,室内各处的温度及湿度较为平均。暖气上方的区域温度较高而导致相对湿度较低。桌子由于靠近暖气，所以温度较高。柜子由于距离暖气较远,温度相对较低，较为接近室内的平均气温。门口处由于通风较好，温度较低，湿度相对较高。 位置 湿度(%) 温度（℃) 暖气上方A 24.5 17．５ 桌面上方B 25.6 17.0 南边靠墙柜子C 25.5 16.８ 室内门口处D 2５.1 16.５
大学物理光学实验报告材料
实验十：光栅衍射 一、实验目的 1．观察光线通过光栅后的衍射光谱。 2．学会用光栅衍射测定光波波长的方法。 3．学会用光栅衍射原理测定光栅常数。 4．进一步熟悉分光计的调整和使用方法。 二、实验仪器 分光计 光栅 钠光灯 平面反射镜 三、实验原理 光栅是有大量的等间隔、等宽度的狭缝平行放置组成的一种光学元件。设狭缝宽度（透光部分）为a ，不透光部分为b ，则a b +为光栅常数。 设单色光垂直照射到光栅上，光透过各个狭缝后，向各个方向发生衍射，衍射光经过透镜后会聚后相互干涉，在焦平面上形成一系列的被相当宽的暗区分开的明亮条纹。 衍射光线与光栅平面的夹角称为衍射角。设衍射角为θ的一束衍射光经透镜会聚到观察屏的点。在P 点出现明条纹还是暗条纹决定于这束衍射光的光程差。 由于光栅是等宽、等间距，任意两个相邻缝的衍射光的光程差是相等的，两个相邻狭缝的衍射光的光程差为()sin a b θ+，如果光程差为波长的整数倍，在P 点就出现明条纹，即 ()sin a b k θλ+=± (0,1,2,)k = 这就是光栅方程。 从上式可知，只要测出某一级的衍射角，就可计算出波长。 四、实验步骤 1、调整分光计。 使望远镜、平行光管和载物台都处于水平状态， 平行光管发出平行光。 2、安置光栅 将光栅放在载物台上，让钠光垂直照射到光栅上 。 可以看到一条明亮而且很细的零级光谱，左右转动望远 镜观察第一、二级衍射条纹。 3．测定光栅衍射的第一、二级衍射条纹的衍射角θ，并记录。 五、数据记录 （）
'111[()θθθ=-（右边读数）+'11()θθ-（右边读数）]/4 '222[()θθθ=-（右边读数）+'22()θθ-（右边读数）]/4 六、数据处理 将上表中的1θ、2θ分别代入光栅方程()sin a b k θλ+=计算出6个波长，（1 300 a b mm += ） 1λ= 2λ= 3λ= 4λ= 5λ= 6λ= 计算平均波长：λ= 绝对误差：λ?= （取平均波长与6个波长的差中的最大者） 相对误差：100%E λλ λ ?= ?= 结果表示：()nm λλλ=±?= nm 。 七、思考题
原电池电动势的测定实验报告 浙江大学
实验报告 课程名称：大学化学实验p 实验类型：中级化学实验 实验项目名称：原电池电动势的测定 同组学生姓名：无指导老师厉刚 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、实验材料与试剂（必填）四、实验器材与仪器（必填） 五、操作方法和实验步骤（必填）六、实验数据记录和处理 七、实验结果与分析（必填）八、讨论、心得 一、实验目的： 1、补偿法测定电池电动势的原理和方法。 2、掌握电位差计、检流计与标准电池的使用方法。 3、学会电极和盐桥的制备方法。 4、掌握通过测量原电池的电动势计算热力学函数变化值的原理、方法及其他应用。 二、实验原理： 补偿法测电源电动势的原理： 必须严格控制电流在接近于零的情况下来测定电池的电动势，因为有电流通过电极时，极化作用的存在将无法测得可逆电动势。 为此，可用一个方向相反但数值相同的电动势对抗待测电池的电动势，使电路中没有电流通过，这时测得的两级的电势差就等于该电池的电动势E。 如图所示，电位差计就是根据补偿法原理设计的，它由工作电流回路、标准回路和测量电极回路组成。 ①工作电流电路：首先调节可变电阻R P ，使均匀划线AB上有一定的电势降。 ②标准回路：将变换开关SW合向E s ，对工作电流进行标定。借助调节R p 使得I G =0来实现E s =U CA 。 ③测量回路：SW扳回E x ，调节电势测量旋钮，直到I G =0。读出E x 。 专业：理科1010 姓名：陈世杰 学号：3100102092 日期：2012.03.26 地点：化学实验中心307 装 订 线 A
UJ-25高电势直流电位差计： 1、转换开关旋钮：相当于上图中SW，指在N处，即SW接通E N ，指在X 1 ，即接通未知电池E X 。 2、电计按钮：原理图中的K。 3、工作电流调节旋钮：粗、中、细、微旋钮相当于原理图中的可变电阻R P 。 4、电势测量旋钮：中间6只旋钮，×10-1，×10-2，×10-3，×10-4，×10-5，×10-6，被测电动势由此 示出。 三、仪器与试剂： 仪器：电位差计一台，惠斯登标准电池一只，工作电源，饱和甘汞电池一支，银—氯化银电极一支，100mL容量瓶5个，50mL滴定管一支，恒温槽一套，饱和氯化钾盐桥。 试剂：0.200mol·L-1KCl溶液 四、实验步骤： 1、配制溶液。 将0.200 mol·L-1的KCl溶液分别稀释成0.0100 mol·L-1，0.0300 mol·L-1，0.0500 mol·L-1，0.0700 mol·L-1，0.0900 mol·L-1各100mL。 2、根据补偿法原理连接电路，恒温槽恒温至25℃。 3、将转换开关拨至N处，调节工作电流调节旋钮粗。中、细，依次按下电计旋钮粗、细，直至检流计 示数为零。 4、连好待测电池，Hg |Hg 2Cl 2 ，KCl（饱和）‖KCl（c）|AgCl|Ag 5、将转换开关拨至X 1 位置，从大到小旋转测量旋钮，按下电计按钮，直至检流计示数为零为止，6个小窗口的读数即为待测电极的电动势。 6、改变电极中c依次为0.0100 mol·L-1，0.0300 mol·L-1，0.0500 mol·L-1，0.0700 mol·L-1，0.0900 mol·L-1，测各不同浓度下的电极电势E x 。