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哈工大近代光学实验报告

哈工大近代光学实验报告
哈工大近代光学实验报告

《近代光学创新实验》

双曝光全息照相技术介绍

院(系)航天学院

专业光学工程

学生许祯瑜

学号 1132130123

班号 21301

2013年6月

双曝光全息照相技术介绍

摘要:双曝光全息照相技术是指在拍摄静态全息图曝光过程中,如果拍摄物产生了微小位移(或微小形变),则这张全息图再现时在像的表面上就会产生若干条黑条纹,从而可以根据全息图片再现的物象条纹完成对拍摄物体表面,诸如形变、位移、振动等多种物理量的研究和测量工作。通过最近几年的发展,全息干涉测量法已经在无损检测、微小位移或振动的监测等领域得到了广泛的应用,成为全息照相技术的一个重要分支。

关键词:激光全息干涉技术;双爆光;测量

0 引言

双曝光法即在全息光路布局中,用一张全息底片分别对变形前后的物体进行两次全息照相。这时,物体在变形前后的两个光波波阵面相互重叠,固定在一张全息图中。如全息图用拍摄时的参考光照明,再现的干涉条纹图即表征物体在两次曝光之间的变形或位移。双曝光全息干涉法是简单易行的常用方法,可获得高反差的干涉条纹图。

自激光全息术发明以来,激光全息技术的应用领域和范围不断拓展,对相关技术和行业的影响越来越大,尤其是近年来随着激光全息技术与其它学科技术的综合运用,激光全息技术更展现了它的巨大应用前景。全息干涉测量技术是全息技术应用于实际的最早也是最主要的技术之一,它把普通的干涉测量同全息技术结合起来,有如下特点:

(1) 一般干涉测量只可用来测量形状比较简单的高度抛光表面的工件,而全息干涉测量能够对具有任意形状和粗糙表面的三维表面进行测量,精度可达光波波长数量级。

(2) 由于全息图再现的像具有三维性质,故用全息技术就可以通过干涉测量方法从许多不同视角去观察一个形状复杂的物体,一个干涉测量全息图就相当于用一般干涉测量进行的

多次观察。

(3) 全息干涉测量可以对一个物体在两个不同时刻的状态进行对比,因而可以探测物体

在一段时间内发生的任何改变。这样,将此一时刻物体与较早时刻的物体本身加以比较,在许多领域的应用中将有很大优点,特别是适用于任意形状和粗糙表面的测量。

(4) 全息干涉测量的不足之处是其测量范围小,仅几十微米左右。

目前,全息干涉测量技术在方法上先后发展了实时全息干涉法(单次曝光法)、双曝光

全息干涉法、时间平均全息干涉法、双波长干涉法以及双脉冲频闪全息干涉法等。双曝光全息干涉测量法原理简单操作方便,是测定物体微小变形的有效方法。

1 实验原理

1) 基本原理 所有干涉仪的工作原理都是比较两个或多个波面的形状。双曝光法是

将初始物光波面与变形以后的物光波面相比较。在记录过程中对一张全息干板作双曝光,一次是记录初始物光波(标准波面)的全息图;一次是记录变化以后的物光波(变形波面)的全息图。这两张全息图记录在同一张干板上,记录时顺序也可以颠倒。当用照明光波再现时,可再现出两个物光波面,这两个波面是相干的,因而观察到的是她们之间的干涉条纹。通过干涉条纹的分布情况,可以了解波面的变化。

双曝光法的记录与再现光路如图1所示。在底片平面上,参考光波

()()()0,,exp ,r R x y r x y i x y ?=????,初始物光波()()()00,,exp ,O x y O x y i x y ?=????,变

形后的物光波()()()''00,,exp ,O x y O x y i x y ???=??。

图1 双曝光全息图的记录与再现

假设两次曝光时间相同,则总的曝光光强为

()()()()2

2''2200000000exp exp ,?2---r r I x y O R O R r O O r i O r i ????=+++=+++????????

()()''000000exp -exp --r r O r i O r i ????????++????

在线性记录条件下,全息图的复振幅透过率正比于曝光光强

()()',,o t x y t I x y β=+

假设用参考光波照明全息图,如图1(b ),则在全息图的透射光波中,与原始物光波和

变形物光波有关的分量波为

()()()'2'2'000000,exp exp i U x y O r i O r i β?β?=+

再现的原始物光波前和变形物光波前沿同一方向传播,产生干涉。这时干涉条纹的强度

分布为

()'00cos i I C ??=-

因为变形后的物光波前已经“冻结”在全息图中,在适当照明条件下就可以通过再现产

生干涉条纹,从而给定量分析提供了很大的方便。[1]

2)几种典型光路 图2是透明物体的双曝光光路。用平行光照射物体,其透射光与

参考光干涉产生全息图。一次曝光是初始状态的样品(或不放样品),另一次曝光时样品已发生变化(或放入样品)。

图2 透明物体的双曝光光路

参考光R 用平面光波或球面波均可。物体用平行光照明时,可以得到像面全息图,即全

息干板上记录的是两个波面干涉的像图全息图。再现时,有两种观察方式,一种如图2(b )所示,用原来的参考光R 照明再现,在小孔E 处可观察到整个物面上的条纹;另一种是根据像面全息的特点,可以用白光直接观察,在合适的方向上可以看到干涉条纹。暗纹是黑色的,亮纹是彩色的,角度改变时,条纹的彩色也在变化,但条纹的位置不变。

图3给出了另一种典型的双曝光光路,即漫射光照明的双曝光光路。通常用一块很薄的毛玻璃产生散射光,这样物体可以获得各种方向的照明。对于参考光同样可以用平面或球面光波。用这种方式所记录的双曝光全息图,再现时,可在原来记录光路中(挡住物光)再现,也可以用一细激光束从与参考光相反的方向照明,再现的原始像光波是发散的,可投射到屏上观察。

图3 漫射光照明的双曝光光路

2 双曝光全息照相技术应用

1)双曝光法在平面物体的位移和变形测试方面的应用

用全息干涉法测量不透明物体表面的变化和位移时,可采用如图4所示光路。

图4 平面物体位移和变形的双曝光光路

对于平面物体的位移和形变测量可采用平行光垂直照明的方式,如图4(a)所示,第一次曝光时,物体处于自由状态;第双曝光时,物体处于受力的状态,物体的位移是x的函数,记作

()2Z Z x N λ

==;再现像的干涉条纹如图4(b )所示,N 为条纹数目。

2) 双曝光技术在光刻术方面的应用

光刻术是把超小线条刻印到半导体薄片上来制作复杂电路的技术,目前这些半导体电路

正促使信息爆炸。这一技术是今天经典光学设计和制造的需求量最大的应用之一。光刻技术的进展对半导体工业的显著增长也有一定的贡献。半导体技术从粗糙的单个晶体管到由百万个晶体管很快将是十亿个晶体管组成的微处理器和记忆芯片非同寻常的发展是一段令人神往的历史。1979年,常规智能把光刻限制到1μm 的分辨率,出现了1983年就被电子束成像系统所替代的情形,到1985年,这一估算修改为0.5μm 的最小分辨率,又出现了1993年被X 射线光刻技术取代的情形。今天,用光刻进行0.25μm 生产刚刚开始,0.18μm 似乎也有可能。但光刻一直是芯片生产成本的限制因素。光学投影光刻术显示出适于完成这一任务。根据瑞利标准,分辨率是由成像光的波长(λ)和投影透镜的数值孔径(NA )决定:/R NA λ∝其中一部隐含但是重要的假设是:像质在这种分辨率下几乎完美。此外,图像的场尺寸必须很大。因此,改善光学分辨率的挑战是显而易见的。随着双曝光技术的不断发展,这一技术在改变光学分辨率上将有一定的应用前景。

3) 曝光技术在制作光纤光栅器件上的应用

全息曝光法制作光纤光栅是人们早已采用的一种工艺,它首先通过分束器将光源分成两

束等强光束,经过相同光程照射在光纤上形成强度周期性变化的干涉条纹,光纤折射率随光强周期性变化形成了光纤光栅,光栅周期T 与入射波长uv λ,以及两干涉分束夹角?满足关系式/2sin uv T λ?=。全息曝光法的主要优点是光栅制作周期调谐方便灵活,Bragg 波长可通过改变入射光束间夹角很容易进行调节。利用曝光技术制成的光纤光栅的应用领域正在不断取得新的进展,一方面主要集中于光纤光栅传感器;另一方面则是在光纤通讯领域。随着光纤光栅制作性能的不断完善,将会导致光纤技术及其相关领域的又一次新的革命。[2]

4) 双曝光法测量温度场

利用像面全息双曝光法测量温度场,采用像面全息记录,可以使物光聚焦在像面上,能

够提高物光强度和干涉条纹的对比度,且可以在白光下再现。采用双曝光法,将像面全息的

记录方式和双曝光法结合起来,具有非接触、精度高和全场同时测量等优点,且不会影响原有温度场的分布,可广泛应用于温度场的测量之中。

光学全息法用于温度场的测量,原理是温度的变化会引起空气折射率的变化,进而引起光程差的变化,产生干涉条纹。如果采用像面全息双曝光法,使物光通过温度场(参考光不经过温度场),温度场的变化则会引起折射率变化,使物光光程发生变化。温度相同的地方折射率相同,光程也相同。因此,每一个干涉条纹就是一条等温线,得到的干涉条纹则是一系列等温线,它反映了温度场的分布。

像面全息双曝光法是将像面全息的记录方式和双曝光的干涉方法结合起来的一种全息方法。对于漫射体的测量,反射光太弱,若以此作为物光波,很难满足干涉中物光强度和参考光强相差不大的条件,即使通过衰减参考光使其满足,也会严重影响干涉图的对比度和分辨率。采用像面全息可以增强物光波,满足干涉光束的强度要求,从而提高全息图的对比度。双曝光法通过对比初始物光波面和变化后的物光波面,观察二者之间的干涉条纹分布,测量物光波的变化。因此将像面全息的记录方式和双曝光的干涉方法结合起来,可以测量漫射体形变、位移、温度场的分布

图5 双曝光法测量温度场

5)双曝光法在无损检测中的应用

高压合成绝缘子是电力工业上的一种重要的基础元件,其制造水平对电力工业的发展有着非常重要的影响。由于其内部缺陷在外表很难看得出来,其硬度较低,粘合好后为细长件,刚性很差,对其进行在线检测一直是该行业面临的一道难题。寻找一套切实可行的检测方法,提供一种实用的检测设备,是高压合成绝缘子生产上的迫切需要。

由于试件在变形前后的两次曝光中,光路系统不变,两次曝光物光的光程差主要是由试

。因此,全息干涉件的变形所引起。利用全息干不涉法测量试件的位移灵敏度可达0.2m

法具有全场非接触测量和高灵敏度的优点,可以有效地用于无损检测。高压合成绝缘子在检测时,苦能给予适当加载,有内部缺陷的表面会呈现不均匀的变形。用全息干涉法测量表面位移场便可方便地揭示出其内部缺陷。[3]

3 结论

全息干涉技术在应力分析、位移与振动冲击的测量,温度、流量、表面粗糙度的测量以及工业无损检测等方面有着广泛的应用,其重要特点是非接触、全场测量、高的测量精度等。

[1] 李田泽二次曝光全息干涉技术及其应用微细加工技术 1997 No.3

[2] 郭昕用于微小位移测量的双曝光全息干涉计量 2005

[3] 林功顺激光全息干涉技术在无损检测中的应用郑州工业高专学报 1995.6

[4] 王健高文斌二次曝光全息干涉计量技术研究应力场杭州大学电子科技大学学报

2006.8

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微波光学实验 实验报告

近代物理实验报告 指导教师:得分: 实验时间:2009 年11 月23 日,第十三周,周一,第5-8 节 实验者:班级材料0705 学号200767025 姓名童凌炜 同组者:班级材料0705 学号200767007 姓名车宏龙 实验地点:综合楼503 实验条件:室内温度℃,相对湿度%,室内气压 实验题目:微波光学实验 实验仪器:(注明规格和型号) 微波分光仪,反射用金属板,玻璃板,单缝衍射板 实验目的: 1.了解微波分光仪的结构,学会调整并进行试验. 2.验证反射规律 3.利用迈克尔孙干涉仪方法测量微波的波长 4.测量并验证单缝衍射的规律 5.利用模拟晶体考察微波的布拉格衍射并测量晶格数 实验原理简述: 1.反射实验 电磁波在传播过程中如果遇到反射板,必定要发生反射.本实验室以一块金属板作为反射板,来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上时所遵循的反射规律。 2.迈克尔孙干涉实验 在平面波前进的方向上放置一块45°的半透半反射版,在此板的作 用下,将入射波分成两束,一束向A传播,另一束向B传播.由于A,B 两板的全反射作用,两束波将再次回到半透半反板并达到接收装置 处,于是接收装置收到两束频率和振动方向相同而相位不同的相干 波,若两束波相位差为2π的整数倍,则干涉加强;若相位差为π的奇 数倍,则干涉减弱。 3.单缝衍射实验 如图,在狭缝后面出现的颜射波强度并不均匀,中央最强,同时也最 宽,在中央的两侧颜射波强度迅速减小,直至出现颜射波强度的最小 值,即一级极小值,此时衍射角为φ=arcsin(λ/a).然后随着衍射角的增

大衍射波强度也逐渐增大,直至出现一级衍射极大值,此时衍射角为 Φ=arcsin(3/2*λ/a ),随着衍射角度的不断增大会出现第二级衍射极小值,第二级衍射极大值,以此类推。 4. 微波布拉格衍射实验 当X 射线投射到晶体时,将发生晶体表面平面点阵散射和晶体内部平面点阵的散射,散射线相互干涉产生衍射条纹,对于同一层散射线,当满足散射线与晶面见尖叫等于掠射角θ时,在这个方向上的散射线,其光程差为0,于是相干结果产生极大,对于不同层散射线,当他们的光程差等于波长的整数倍时,则在这个方向上的散射线相互加强形成极大,设相邻晶面间距为d,则由他们散射出来的X 射线之间的光程差为CD+BD=2dsin θ,当满足 2dsin θ=K λ,K=1,2,3…时,就产生干涉极大.这就是布拉格公式,其中θ称为掠射角,λ为X 射线波长.利用此公式,可在d 已测时,测定晶面间距;也可在d 已知时,测量波长λ,由公式还可知,只有在 <2d 时,才会产生极大衍射 实验步骤简述: 1. 反射实验 1.1 将微波分光仪发射臂调在主分度盘180°位置,接收臂调为0°位置. 1.2 开启三厘米固态信号发射器电源,这时微安表上将有指示,调节衰减器使微安表指示满刻度. 1.3 将金属板放在分度小平台上,小分度盘调至0°位置,此时金属板法线应与发射臂在同一直线上, 1.4 转动分度小平台,每转动一个角度后,再转动接收臂,使接收臂和发射臂处于金属板的同义词,并使接收指示最大,记下此时接收臂的角度. 1.5 由此,确定反射角,验证反射定律,实验中入射角在允许范围内任取8个数值,测量微波的反射角并记录. 2. 迈克尔孙干涉实验 2.1 将发射臂和接收臂分别置于90°位置,玻璃反射板置于分度小平台上并调在45°位置,将两块金属板分别作为可动反射镜和固定反射镜. 2.2两金属板法线分别在与发射臂接收臂一致,实验时,将可动金属板B 移动到导轨左端,从这里开始使金属板缓慢向右移动,依次记录微安表出现的的极大值时金属板在标尺上的位置. 2.3 若金属板移动距离为L,极大值出现的次数为n+1则,L )2 ( λn ,λ=2L/n 这便是微波的波长,再令金属板反向移动,重复上面操作,最后求出两次所得微波波长的平均值. 3. 单缝衍射实验 3.1 预先调整好单缝衍射板的宽度(70mm),该板固定在支座上,并一起放到分度小平台上,单缝衍射板要和发射喇叭保持垂直, 3.2 然后从衍射角0°开始,在单缝的两侧使衍射角每改变1°,读一次表头读数,并记录.

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

哈工大单片机实验报告(上传)

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 单片机原理与应用 实验报告 学生姓名: 学号: 班级: 专业: 任课教师: 所在单位: 2013年5月

软件实验 在软件实验部分,通过实验程序的调试,使学生熟悉MCS-51的指令系统,了解程序设计过程,掌握汇编语言设计方法以及如何使用实验系统提供的调试手段来排除程序错误。 实验一清零程序 一、实验目的 掌握汇编语言设计和调试方法,熟悉键盘操作。 二、实验内容 把2000~20FFh的内容清零。 三、程序框图 四、实验过程 实验中利用MOVX语句,将外部存储器指定内容清零。利用数据指针DPTR完成数据传送工作。程序采用用循环结构完成,R0移动单元的个数,可用CJNE比较语句判断循环是否结束。 五、实验结果及分析 清零前清零后

【问题回答】清零前2000H~20FFH中为内存里的随机数,清零后全变为0。 六、实验源程序 AJMP MAIN ORG 0640H MAIN: MOV R0, #00H MOV DPL, #00H MOV DPH, #20H LOOP: MOV A, #00H MOVX @DPTR, A INC DPTR INC R0 CJNE R0, #0FFH, LOOP MOVX @DPTR, A END 实验二拆字程序 一、实验目的 掌握汇编语言设计和调试方法。 二、实验内容 把2000h的内容拆开,高位送2001h低位,低位送2002h低位,2001h、2002h高位清零,一般本程序用于把数据送显示缓冲区时用。 三、程序框图 四、实验过程 将寄存器中内容送入2000H,分别将高低四位移到低位,将高四位置零然后移入2001H 和2002H中。利用MOVX语句、DPTR指针可实现数据的传送,利用高低四位交换语句SWAP和与语句ANL可进行对高低位的清零。

人机交互技术实验五熟悉设计管理和游戏界面设计

重庆邮电大学移通学院学生实验报告 实验名称:熟悉设计管理和游戏界面设计 专业班级:数字媒体技术 02141401 姓名:罗钧 学号: 2014210xxx 实验日期:

实验五:熟悉设计管理和游戏界面设计 一、实验目的 (1)了解和熟悉人机界面设计过程管理的相关知识; (2)了解和评价游戏软件的人机交互设计,提高自己的评价能力,提高自己对设计水平的。 二、工具/准备工作 需要准备一台带有浏览器,能够访问因特网的计算机。 三、实验内容与步骤 1.概念理解 (1)成功的用户界面开发有4个支柱,它们能够帮助用户界面架构师将好的思想转化为成功的系统。经验表明,每个支柱都能在此过程中产生数量级的加速作用,并能促进建立优秀的系统。 请简单描述这4个支柱。 用户界面需求:软件项目的成败经常取决于所有用户和实现者之间理解的精确性和完整性。如果没有适当的需求定义,那就既不能确定正在解决什么问题,也不会知道何时能够完成。拟定用户界面需求是整个需求开发和管理过程的一部分,系统需求(硬件、软件、系统性能及可靠性等)必须清楚的加以陈述,任何处理用户界面的需求(输入/输出设备、功能、界面及用户范围等)都必须指明并达成共识。一个确定用户需求的成功方法是通过用户观察,监视正在行动的真实用户的背景和环境。 指南文档和过程:指南文档应考虑以下几方面。 1.词、图标和图形 2.屏幕布局问题 3.输入与输出设备 4.动作序列 5.培训 用户界面软件工具:设计交互系统的困难之一,是客户和用户可能对新系统并没有一个清晰的想法。由于在很多情况下交互系统都是新奇的,用户可能认识不到设计决策的用意。虽然打印出来的文稿对初步体验是有帮助的,但具有活动键盘和鼠标的屏幕展示却更为真实。菜单系统的原型可能用一两条活动路径来代替为最终系统预想的数千条路径。 专家评审和可用性测试:现在,网站的设计人员认识到,在将系统交付给客户使用之前,必须对组件进行很多小的和一些大的初步试验。除了各种专家评审方法外,与目标用户一起进行的测试、调查和自动化分析工具被证明是有价值的。其过程依可用性研究的目标、预期用户数量、错误和危害程度和投资规模而变化很大。 (2)请简单描述用户界面设计所涉及的法律问题 ①隐私问题 ②安全性和可靠性

光学仪器实验报告

常用光电仪器原理及使用 实验报告 班级:11级光信息1班 姓名:姜萌萌 学号:110104060016 指导老师:李炳新

数字存储示波器 一、实验目的 1、熟悉数字存储示波器的使用方法; 2、测量数字存储示波器产生方波的上升时间; 二、实验仪器 数字存储示波器 三、实验步骤 1、产生方波波形 ⑴、打开示波器电源阅读探头警告,然后按下OK。按下“DEFAULT SETUP”按钮,默认的电压探头衰减选项是10X。 ⑵、在P2200探头上将开关设定到10X并将探头连接到示波器的通道1上,然后向右转动将探头锁定到位,将探头端部和基线导线连接到“PROBE COMP”终端上。 ⑶、按下“AUTOSET”按钮,在数秒钟内,看到频率为1KHz 电压为5V峰峰值得方波。按两次CH1BNC按钮删除通道1,

按下CH2BNC按钮显示通道2,重复第二步和第三步。 2、自动测量 ⑴、按下“MUASURE”按钮,查看测量菜单。 ⑵、按下顶部的选项按钮,显示“测量1菜单”。 ⑶、按下“类型”“频率”“值”读书将显示测量结果级更新信息。 ⑷、按下“后退”选项按钮。 ⑸、按下顶部第二个选项按钮;显示“测量2菜单”。 ⑹、按下“类型”“周期”“值”读数将显示测量结果与更新信息。 ⑺、按下“后退”选项按钮。 ⑻、按下中间选项按钮;显示“测量3菜单”。 ⑼、按下“类型”“峰-峰值”“值”读数将显示测量结果与更新信息。 ⑽、按下“后退”选项按钮。 ⑾、按下底部倒数第二个按钮;显示“测量4菜单”。⑿、按下“类型”“上升时间”“值”读数将显示测量结果与更新信息。

LCR测试仪 一、实验目的 1、熟悉LCR测试仪的使用方法; 2、了解LCR测试仪的工作原理; 3、精确测量一些电阻,电感,电容的值; 二、实验仪器 LCR测试仪,电阻,电容,电感等元件 三、LCR测试原理 根据待测元器件实际使用的条件和组合上的差别,LCR 测量仪有两种检测模式,串联模式和并联模式。串联模式以检测元器件Z为基础,并联模式以检测元器件的导纳Y为基础,当用户将测出流过待测元件的电流I,数字电压表将测出待测元件两端的电压V,数字鉴相器将测出电压V和电流I 之间的相位角 。检测结果被储存在仪器内部微型计算机的

哈工大计算机网络实验报告之五

计算机网络课程实验报告 实验5:利用Ethereal分析TCP、UDP、ICMP协议 继续学习Ethereal的使用; 利用Ethereal分析TCP、UDP和ICMP协议。 TCP协议采用了哪些机制保证可靠数据传输。(3分) 数据重传和数据确认应答机制 Traceroute的工作过程,用自己的话来描述,200字以内,超过酌情扣分。 (4分) 构造数据包,来检查到达一个主机时经过了哪些路由。主机发送给目的地址的数据包的TTL是从1逐个递增的,而数据包每到达一个路由器,它的TTL值就会减1,当TTL减到0时,该数据包被取消,传回一个数据包给主机,我们就能捕获这个路由器的IP地址了。如果收到"超时错",表示刚刚到达的是路由器,而如果收到的是"端口不可达" 错误,表示刚刚到达的就是目的主机,路由跟踪完成,程序结束。 阐述一下为什么应用程序开发者会选择将应用程序运行在UDP而不是TCP 之上?(3分) UDP没有拥塞控制机制,发送方可以以任何速率向下层注入数据。很多实时应用是

可以容忍一定的数据丢失的,同时又对速率有很高要求(比如在线视频播放),这时开发者会倾向选择UDP协议,避免使用TCP协议的拥塞控制机制产生的分组开销。 实验过程: 使用Ethereal分析TCP协议: (15分)得分:抓取本机与https://www.sodocs.net/doc/8b10205850.html,/ethereal-labs/alice.txt通信过程中的网络数据包。根据操作思考以下问题: 客户服务器之间用于初始化TCP连接的TCP SYN报文段的序号(sequence number)是多少?在该报文段中,是用什么来标示该报文段是SYN报文段的? Seq=0 Flags中的syn位为1,ack位为0,说明是syn报文段 服务器向客户端发送的SYNACK报文段序号是多少?该报文段中,Acknowledgement字段的值是多少?https://www.sodocs.net/doc/8b10205850.html,服务器是如何决定此值 的?在该报文段中,是用什么来标示该报文段是SYNACK报文段的? Seq=0 Ack=1,服务器根据客户端发送的SYN报文的Seq值加一后得到此值 Flags中的Ack和Syn位都为1,所以是SYNACK报文

人机交互实验报告及实验结果

中北大学软件学院 实验报告 专业软件工程 课程名称人机交互 学号 姓名 辅导教师何志英成绩 实验日期2012/3/13实验时间19:00-22:00

1实验名称 试验一:最新人机交互技术 2、实验目的 了解最新人机交互的研究内容 3、实验内容 通过网络查询最新人机交互相关知识。 (1)在百度中找到“最新人机交互视频”的相关网页,查看视频。 (2)什么是Kinect技术。 (3)人机交互技术在各个领域的应用。 4、测试及结果 (1)已在百度中查看“最新人机交互视频”的相关网页。 (2)Kinect是微软在2010年6月14日对XBOX360体感周边外设正式发布的名字。 (3)人机交互技术已成为解决医疗、教育、科研、环保等各类重大社会问题不可或缺的重要工具 5、心得 通过此实验,我了解人机交互技术在社会各个行业的重大作用。辅导教师何志英成绩 实验日期2012/3/13实验时间19:00-22:00 1、实验名称 实验二:立体视觉 2、实验目的 掌握立体视觉的原理

3、实验要求 通过网络查询立体视觉相关知识。 (1)在虚拟环境是如何实现立体视觉? (2)3D和4D电影的工作原理。 4、测试及结果 (1)实物虚化的视觉跟踪技术使用从视频摄像机到x-y平面阵列,周围光或者跟踪光在图像投影平面不同时刻和不同位置上的投影,计算被跟踪对象的位置和方向。 视点感应必须与显示技术相结合,采用多种定位方法(眼罩定位、头盔显示、遥视技术和基于眼肌的感应技术)可确定用户在某一时刻的视线。例如将视点检测和感应技术集成到头盔显示系统中,飞行员仅靠“注视”就可在某些非常时期操纵虚拟开关或进行飞行控制 (2) 4D电影是在3D立体电影的基础上加环境特效模拟仿真而组成的新型影视产品。所谓4D电影,也叫四维电影;即三维的立体电影和周围环境模拟组成四维环境。观众在看立体电影时,顺着影视内容的变化,可实时感受到风暴、雷电、下雨、撞击、喷洒水雾、拍腿等身边所发生与立体影象对应的事件,4D的座椅是具有喷水、喷气、振动、扫腿等功能的,以气动为动力的。环境模拟仿真是指影院内安装有下雪、下雨、闪电、烟雾等特效设备,营造一种与影片内容相一致的环境。 5、心得 通过本次试验,我明白了立体视觉以及3D、4D电影的工作原理。

傅里叶光学实验报告

实验原理:(略) 实验仪器: 光具座、氦氖激光器、白色像屏、作为物的一维、二维光栅、白色像屏、傅立叶透镜、小透镜 实验内容与数据分析 1.测小透镜的焦距f 1 (付里叶透镜f 2=45.0CM ) 光路:激光器→望远镜(倒置)(出射应是平行光)→小透镜→屏 操作及测量方法:打开氦氖激光器,在光具座上依次放上扩束镜,小透镜和光屏,调节各光学元件的相对位置是激光沿其主轴方向射入,将小透镜固定,调节光屏的前后位置,观察光斑的会聚情况,当屏上亮斑达到最小时,即屏处于小透镜的焦点位置,测量出此时屏与小透镜的距离,即为小透镜的焦距。 112.1913.2011.67 12.3533 f cm ++= = 0.7780cm σ= = 1.320.5929 p A p t t cm μ=== 0.68P = 0.0210.00673 B p B p t k cm C μ?==?= 0.68P = 0.59cm μ== 0.68P = 1(12.350.59)f cm =± 0.68P =

2.利用弗朗和费衍射测光栅的的光栅常数 光路:激光器→光栅→屏(此光路满足远场近似) 在屏上会观察到间距相等的k 级衍射图样,用锥子扎孔或用笔描点,测出衍射图样的间距,再根据sin d k θλ=测出光栅常数d (1)利用夫琅和费衍射测一维光栅常数; 衍射图样见原始数据; 数据列表: sin || i k Lk d x λλ θ= ≈ 取第一组数据进行分析: 2105 13 43.0910******* 4.00106.810d m ----????==?? 210 523 43.0910******* 3.871014.110d m ----????==?? 2105 33 43.0910******* 3.95106.910d m ----????==?? 210 543 43.0910******* 4.191013.010 d m ----????==?? 554.00 3.87 3.95 4.19 10 4.0025104 d m m --+++= ?=? 61.3610d m σ-=? 忽略b 类不确定度:

光学基础学习报告

光学基础学习报告 一、教学内容: 光电镜头是用来作为光电接收器(CCD,CMOS )的光学传感器元件。 光学特性参数: 1、 焦距EFL (学名f ’) 是指主面到相应焦点的距离(如图1.1) 图1.1 每个镜片都有前后两个主面-前主面和后主面(放大率为1的共轭面)。相应的也有两个焦点-前焦和后焦。 凸透镜:双凸;平凸;正弯月(如图1.1) 图1.2 凹透镜:双凹;平凹;负弯月 图 1.3

折射率实际反映的是光在物质中传播速度与真空中速度的比值关系。 薄透镜:)]1()1[()1('12 1R R n f -?-== Φ Φ—透镜光焦距; f ’—焦距; n —折射率; R 1,R 2-两球面曲率半径 厚透镜:2 1221)1()]1()1[()1('1R nR d n R R n f -+ -?-==Φ d -中心厚度 干涉仪与光距座可以量测f ’,R1,R2,d →利用上述的公式可以计算出n 值,从而来确定所用材料。 A 、 EFL 增加,TOTR (光学总长)增加;要降低TOTR 就必须降低EFL ,但EFL 降低, 像高就要降低 B 、 EFL 与某些象差相关 C 、 EFL 上升将使F/NO 增大 D 、 EFL ,FOV (视场角)和IMA (像高)三者间有关系 tanFOV ?=EFL IMA -铁三角关系 EFL 的增大(减小)会使像高变大(小),为了保持像高,就必须要增大(减小)FOV ,然而FOV 的增大会使得REL (相对照度)的数值增大。 2、 BFL 后焦距(学名后截距) 图2.1 3、 F 数(F/NO ) D f NO F '/= f ’-FEL D 入-入瞳直径 入瞳为光阑经其前方光学镜片所成的像,反映进入光学系统的光线 A 、 与MTF 相关,F/NO ↑,则MTF ↑;反之下降 B 、 与景深相关,F/NO ↑,则景深↑,反之下降 C 、 与象差相关,F/NO ↑,则象差↓,反之增加 D 、 与光通量相关,F/NO ↑,则光通量↓,反之增加 对于光电镜头,F/NO 最大在2.8~3.5之间(经验值)允许有±5%的误差,在物方有照

典型光学系统试验

\ 本科实验报告 课程名称:应用光学实验姓名:韩希 学部:信息学部系:信息工程专业:光电 学号:3110104741 指导教师:蒋凌颖 实验报告

课程名称: 应用光学实验 指导老师 成绩:__________________ 实验名称:典型光学系统实验 实验类型: 同组学生姓名: 蒋宇超、陈晓斌 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 深入理解显微镜系统、望远镜系统光学特性及基本公式; 掌握显微镜系统、望远镜系统光学特性的测量原理和方法。 二、实验内容和原理 (1)望远镜特性的测定 测定望远镜的入瞳直径D 、出瞳直径D ’和出瞳距错误!未找到引用源。;测定望远镜的视觉放大率Γ;测定望远镜的物方视场角错误!未找到引用源。,像方视场角错误!未找到引用源。;测定望远镜的最小分辨角φ。 对于望远镜系统来说,任意位置物体的放大率是常数,此值由物镜焦距错误!未找到引用源。和目镜焦距错误!未找到引用源。确定,其视觉放大率可表示为 (2) 显微镜视场及显微物镜放大率的测定 显微物镜的放大率是指横向放大率 式中 y ——标准玻璃刻尺上一对刻线的距离(物)(格值0.01mm ); y ′——由测微目镜所刻得的像高。 (3)显微物镜数值孔径的测定 显微物镜的数值孔径为错误!未找到引用源。,其中n 为物方介质的折射率,u 为物方半孔径角。若在空气中n=1,则错误!未找到引用源。。 数值孔径通常用数值孔径计来测定,数值孔径计的结构如图5示,其主要元件是一块不太厚的玻璃半圆柱体,沿直径方向的侧面是与上表面成45度角的斜面,从侧面入射的光线在斜面上全反射,上表面上有两组刻度沿圆周排列。其外圈刻度为数值孔径(即角度的正弦值), 专业: 光电信息工程 姓名: 韩希 学号: 3110104741 日期:2013年6月15日 地点:紫金港东四605

哈工大天线实验报告

Harbin Institute of Technology 天线原理实验报告 课程名称:天线原理 班级: 姓名: 学号: 同组人: 指导教师: 实验时间: 实验成绩: 注:本报告仅供参考 哈尔滨工业大学

一、实验目的 1. 掌握喇叭天线的原理。 2. 掌握天线方向图等电参数的意义。 3. 掌握天线测试方法。 二、实验原理 1. 天线电参数 (1).发射天线电参数 a.方向图:天线的辐射电磁场在固定距离上随空间角坐标分布的图形。 b.方向性系数:在相同辐射功率,相同距离情况下,天线在该方向上的辐射功率密度Smax与无方向性天线在该方向上的辐射功率密度S0之比值。 c.有效长度:在保持该天线最大辐射场强不变的条件下,假设天线上的电流均匀分布时的等效长度。 d.天线效率:表征天线将高频电流或导波能量转换为无线电波能量的有效程度。 e.天线增益:在相同输入功率、相同距离条件下,天线在最大辐射方向上的功率密度Smax与无方向性天线在该方向上的功率密度S0之比值。 f.输入阻抗:天线输入端呈现的阻抗值。 g.极化:天线的极化是指该天线在给定空间方向上远区无线电波的极化。 h.频带宽度:天线电参数保持在规定的技术要求范围内的工作频率范围。 (2).接收天线电参数:除了上述参数以外,接收天线还有一些特有的电参数:等效面积和等效噪声温度。 a.等效面积:天线的极化与来波极化匹配,且负载与天线阻抗共轭匹配的最佳状态下,天线在该方向上所接收的功率与入射电波功率密度之比。 b.等效噪声温度:描述天线向接收机输送噪声功率的参数。 2. 喇叭天线 由逐渐张开的波导构成,是一种应用广泛的微波天线。按口径形状可分为矩形喇叭天线与圆形喇叭天线等。波导终端开口原则上可构成波导辐射器,由于口径尺寸小,产生的波束过宽;另外,波导终端尺寸的突变除产生高次模外,反射较大,与波导匹配不良。为改善这种情况,可使波导尺寸加大,以便减少反射,又可在较大口径上使波束变窄。 (1).H面扇形喇叭:若保持矩形波导窄边尺寸不变,逐渐张开宽边可得H面扇

傅立叶光学实验报告

实验报告 陈杨 PB05210097 物理二班 实验题目: 傅里叶光学实验 实验目的: 加深对傅里叶光学中的一些基本概念与理论的理解,验证阿贝成像理论,理解透镜成像过程,掌握光学信息处理的实质,进一步了解透镜孔径对分辨率的影响。 实验原理: 1、傅里叶光学变换 二维傅里叶变换为:??+-=?=dxdy vy ux i y x f v u F )](2exp[),()}y ,x (f {),(π ( 1 ) 1()[(,)]x y g x F a f f -=, ''x y x f f y f f λλ??=????????=???? 复杂的二维傅里叶变换可以用透镜来实现,叫光学傅里叶变换。 2、阿贝成像原理 由于物面与透镜的前焦平面不重合,根据傅立叶光 学的理论可以知换(频谱),不过只有一个位相因子 的差别,对于一般情况的滤波处理可以不考虑。这个光路的优道在透镜的后焦平面上得到的不就是物函数的严格的傅立叶变点就是光路简单,就是显微镜物镜成像的情况—可以得到很大的象以便于观察,这正就是阿贝当时要改进显微镜的分辨本领时所用的光路。

3、空间滤波 根据以上讨论:透镜的成像过程可瞧作就是两次傅里叶变换,即从空间函数(,)g x y 变为频谱函数(,)x y a f f ,再变回到空间函数(,)g x y ,如果在频谱面上放一不同结构的光阑,以提取某些频段的信息,则必然使像上发生相应的变化,这样的图像处理称空间滤波。 实验内容: 1、测小透镜的焦距f1 (付里叶透镜f2=45、0CM)、 光路:直角三棱镜→望远镜(倒置)(出射应就是平行光)→小透镜→屏。(思考:如何测焦距?) 夫琅与费衍射: 光路:直角三棱镜→光栅→墙上布屏(此光路满足远场近似) (1)利用夫琅与费衍射测一维光栅常数; 光栅方程:dsin θ=k λ 其中,k=0,±1, ±2, ±3,… 请自己选择待测量的量与求光栅常数的方法。(卷尺可向老师索要) 记录一维光栅的衍射图样、可瞧到哪些级?记录 0级、±1级、±2级光斑的位置; (2)记录二维光栅的衍射图样、 3、观察并记录下述傅立叶频谱面上不同滤波条件的图样或特征; 光路:直角三棱镜→光栅→小透镜→滤波模板(位于空间频谱面上)→墙上屏 思考:空间频谱面在距小透镜多远处?图样应就是何样? (1)一维光栅:(滤波模板自制,一定要注意戴眼镜保护;可用一张纸,一根

光学实验报告 (一步彩虹全息)

光学设计性实验报告(一步彩虹全息) 姓名: 学号: 学院:物理学院

一步彩虹全息 摘要彩虹全息是用激光记录全息图, 是用白光再现单色或彩色像的一种全息技术。彩虹全息术的关键之处是在成像光路( 即记录光路) 中加入一狭缝, 这样在干板上也会留下狭缝的像。本文研究了一步彩虹全息图的记录和再现景象的基本原理、一步彩虹全息图与普通全息图的区别和联系、一步彩虹全息的实验光路图,探讨了拍摄一步彩虹全息图的技术要求和注意事项,指出了一步彩虹全息图的制作要点, 得出了影响拍摄效果的佳狭缝宽度、最佳狭缝位置及曝光时间对彩虹全息图再现像的影响。 关键词:一步彩虹全息;狭缝;再现 1 光学实验必须要严密,尽可能地减少实验所产生的误差; 2 实验仪器 防震全息台激光器分束镜成像透镜狭缝干板架光学元件架若干干板备件盒洗像设备一套线绳辅助棒扩束镜2个反射镜2个 3 实验原理 3.1 像面全息图 像面全息图的拍摄是用成像系统使物体成像在全息底板上,在引入一束与之相干的参考光束,即成像面全息图,它可用白光再现。再现象点的位置随波长而变化,其变化量取决于物体到全息平面的距离。 像面全息图的像(或物)位于全息图平面上,再现像也位于全息图上,只是看起来颜色有变化。因此在白光照射下,会因观察角度不同呈现的颜色亦不同。 3.2 彩虹全息的本质 彩虹全息的本质是要在观察者与物体的再现象之间形成一狭缝像,使观察者通过狭缝像来看物体的像,以实现白光再现单色像。若观察者的眼睛在狭缝像附近沿垂直于狭缝的方向移动,将看到颜色按波长顺序变化的再现像。若观察者的眼睛位于狭缝像后方适当位置, 由于狭缝对视场的限制, 通过某一波长所对应的狭缝只能看到再现像的某一条带, 其色彩与该波长对应, 并且狭缝像在空间是连

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。

光学全息照相实验报告

光学全息照相实验报告

实验II 光学全息照相 光学全息照相是利用光波的干涉现象,以干涉条纹的形式,把被摄物表面光波的振幅和位相信息记录下来,它是记录光波全部信息的一种有效手段。这种物理思想早在1948年伽柏(D.Gabor)即就已提出来了,但直到1960年,随着激光器的出现,获得了单色性和相干性极好的光源时,才使光学全息照相技术的研究和应用得到迅速地发展。光学全息照相在精密计量、无损检测、遥感测控、信息存储和处理、生物医学等方面的应用日益广泛,另外还相应出现了微波全息,X光全息和超声全息等新技术,全息技术已发展成为科学技术上的一个新领域。 本实验通过对三维物体进行全息照相并再现其立体图像,了解全息照相的基本原理及特点,学习拍摄方法和操作技术,为进一步学习和开拓应用这一技术奠定基础。 实验目的

了解光学全息照相的基本原理和主要特点; 学习静态光学全息照相的实验技术; 观察和分析全息全图的成像特性。 仪器用具 全息台、He —Ne 激光器及电源、分束镜、全反射镜、扩束透镜、曝光定时器、全息感光底版等。 基本原理 全息照片的拍摄 全息照相是利用光的干涉原理将光波的振幅和相位信息同时记录在感光板上的过程.相干光波可以是平面波也可以是球面波,现以平面波为例说明全息照片拍摄的原理。如图1所示,一列波函数为t i ae y πυ21=、振幅为a 、频率为υ、波长为λ 的平面单色光波作为参考光垂直入射到感光板上。另一列同频率、波函数为t i r T t i Be be y πυλπ222==??? ??-的相 干平面单色光波从物体出发,称为物光,以入射角θ同时入射到感光板上,物光与参考光产生干涉,在感光板上形成的光强分布为 ax ab b a I cos 222++= (1)

哈工大威海计算机网络实验报告1资料

计算机网络与通信实验报告(一)学号姓名班级报告日期 2015.04.15 实验内容网络常用命令的使用 实验目的1.熟悉网络命令的使用,例如ping,tracert,netstat,ipconfig等,对结果进行分析判断。 2.熟悉dns的层次查询,以及smtp协议。 实验预备知识结合实验报告相关知识以及老师课堂演示、笔记。 实验过程描述1.按照实验报告步骤所指,一步步熟悉ping tracert ipconfig 等网络命令,并对结果进行相应分析、截图。 2.Dns层次查询时,首先网上搜索全球13 个根域名服务器的ip,选择其中一个ip 对学校主页https://www.sodocs.net/doc/8b10205850.html, 进行层次分析,依次进行cn https://www.sodocs.net/doc/8b10205850.html, https://www.sodocs.net/doc/8b10205850.html, https://www.sodocs.net/doc/8b10205850.html, 的域名分析,最终得到主页ip,然后使用ping命令ping得主页ip 相比较,结果一致,查询成功。 3.熟悉掌握SMTP协议。Dos 命令下依次输入telnet相关命令,并使用事先转换成base64 的用户名、密码登陆邮箱。登陆成功后给自己的邮箱发送信息,最后退出。操作、邮箱截图如下。 实验结果见表格下方截图。 实验当中问题及解决方法1、telnet命令刚开始dos无法识别,属于不认识的命令。上网查询资料后,在控制面板中设置后成功解决。 2、熟悉SMTP协议时,telnet 登陆邮箱并发送信件,期间出现好多错误,比如单词拼写错误,指令错误。重复多次后最终成功实现。 成绩(教师打分)优秀良好及格不及格

实验相关截图 一、网络命令的使用 1.ping 命令

2.tracert 命令

人机交互实验报告

中北大学软件学院实验报告 专业:软件工程 方向:电子商务 课程名称:人机交互基础教程 班级:1021010C01 学号: 姓名: 辅导教师:李玉蓉 2012年2月制

成绩: 实验时间年月日时至时学时数 1.实验名称 最新人机交互技术 2.实验目的 了解最新人机交互的研究内容 3.实验内容 通过网络查询最新人机交互相关知识。 1、在百度中找到“最新人机交互视频”的相关网页,查看视频。 2、什么是eTable 。 3、人机交互技术在各个领域的应用 4. 实验原理及流程图

成绩: 5.实验过程或源代码 Etable是一种多功能电脑桌,集时尚、实用、经济于一“桌”,无论是居家卧室,还是出差旅途,都可以提供一个舒适、惬意的网上时光,部件有:多角度调节桌面、2个风扇、1个USB插口、1个活动USB插头、鼠标垫、桌腿可调节长度。 人机交互技术的发展极大地促进了计算机的快速发展和普及,已经在制造业、教育、娱乐、军事和日常生活等领域得到 广泛应用。在制造业用于产品设计、装配仿真等各个环节;在 教育中用于研发沉浸式的虚拟世界系统,供学者学习;在军事 方面头显示器等的出现给军事训练提供了极大地方便;在娱乐 中3d和4d电影的拍摄都应用到此技术;体育方面用于体育训 练和报道等;生活中,触屏手机,人脸识别技术等都用到人机 交互技术。 6.实验结论及心得 通过在网上查阅有关近期最新人机交互的视频和网页,我对人机交互的发展及在各方面的应用有了初步了解和认识

实验时间年月日时至时学时数1.实验名称 立体视觉 2.实验目的 掌握立体视觉的原理 3.实验内容 通过网络查询立体视觉相关知识。 1. 在虚拟环境是如何实现立体视觉? 2. 3D和4D电影的工作原理。 4.实验原理及流程图

立式光学仪实验报告doc

立式光学仪实验报告 篇一: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:日期:XX年12月3日星期二实验一、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:根据光反射比的定义:光反射比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,即: p=φp/φ 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=ep/e 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 p=πl/e 式中:l---被测表面的亮度,cd/m2; 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;

光学仪器实验报告

燕山大学 常见光学仪器原理及使用实验报告 L.C.R测试仪 紫外可见分光度计 傅立叶光谱仪 阿贝折射仪 干涉显微镜 数字存储示波器 学院(系): 年级专业: 学号: 学生姓名: 指导教师:

实验一LCR测试仪 一.实验目的 LCR测试仪能准确并稳定地测定各种各样的元件参数,主要是用来测试电感、电容、电阻的测试仪。它具有功能直接、操作简便等特点,能以较低的预算来满足生产线质量保证、进货检验、电子维修业对器件的测试要求。 二.实验仪器 LCR测试仪 三.实验原理 Vx与Vr均是矢量电压表,Rr是理想电阻。自平衡电桥的意思是:当DUT(Device Under Test)接入电路时,放大器的负反馈配置自动使得OP输入端虚地。Vx准确测定DUT两端电压(DUT的Low电位是0),Vr与Rr测得DUT电流Ix,由此可计算Zx。 LCR测试原理图 HP4275的测试端Hp,Hc,Lp,Lc(下标c代表current, 下标p代表Potentail),Guard(接地)的配置可导致测试的误差的差异。 提高精度的方法是: 1,Hp,Lp,Hc,Lc尽量接近DUT; 2,减小测试电流Ix 的回路面积&磁通量(关键是分析Ix,要配合使用Guard与Cable最小化回路面积);3,使用Gurard与Cable构建地平面中断信号线间的电场连接,虽然会增加信号线的对地电容(对地电容不影响测试结果),但是会减少信号线的互容。

LCR测试原理图 Guard与Cable的对地寄生阻抗(Zhg,Zlg) 不影响测试结果,电桥平衡时Zlg的两端电压是0,流向Rr的电流不会被Zlg分流,Zhg的分流作用不影响Hp的电压测量。 LCR测试原理图 四.实验步骤 LCR测试仪一般用于测试电感和电容。测量步骤如下: 1.设置测试频率。 2.测试电压或者电流水平。 3.选择测试参数,比如Z、Q、LS(串联电感)、LP(并联电感)、CS(串联电感)、CP(并联电容)、D等。 4.仪器校准,校准主要进行开路、短路校准,高档的仪器要进行负载校准 5.选择测试夹具。 6.夹具补偿。 7.将DUT放在夹具上开始测试。

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

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