工程光学实验习题
更新时间:2023-09-17 20:28:01 阅读量: 幼儿教育 文档下载
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光学实验习题
1. 如会聚透镜的焦距大于光具座的长度,试设计一个实验,在光具座上能测定它的焦距。 2. 点光源 P 经会聚透镜 L 1 成实像于 P' 点(图 1-8 ),在会聚透镜 L1 与 P' 之间共轴放置一发散透镜 L2 ;垂直于光轴放一平面反射镜 M ,移动发散透镜至一合适位置,使 P 通过整个系统后形成的像仍重合在 P 处。如何利用此现象测出发散透镜焦距?
3. 为什么说当准直管绕轴转过 180 时,十字线物像不重合是由于十字线中心偏离光轴的缘故?试说明之。
4. 准直管测焦距的方法有哪些优点?还存在哪些系统误差?
5. 1 、第一主面靠近第一个透镜,第二主面靠近第二个透镜,在什么条件下才是对的?(光具组由二薄凸透镜组成)。
6. 由一凸透镜和一凹透镜组成的光具组,如何测量其基点?(距离 d 可自己设定)。 7. 设计一种不测最小偏向角而能测棱镜玻璃折射率的方案(使用分光计去测)。
8. 怎样应用掠入射法测定玻璃棱镜的折射率?简要说明实验方法,并推导出折射率的计算公式。
9. 用阿贝折射计测量固体折射率时,为什么要滴入高折射率的接触液?为什么它对测量结果没有影响?试论证之。
10. 显微镜与望远镜有哪些相同之处与不同之处?
11. 显微镜测量微小长度时,用测微目镜测定石英标准尺 m 个分格的数值为△ X ,为什么它和石英标准尺相应分格的实际值△ X 之比不等于物镜的放大率?
12. 评价天文望远镜时,一般不讲它是多少倍的,而是说物镜口径多大,你能说明为什么吗? 13. 推导式( 6-1 )( P90 )
14. 为何摄谱仪的底板面必须与照相系统的光轴倾斜,才能使所有谱线同时清晰? 15. 怎样测定摄谱仪的线色散? 16. 怎样拍摄叶绿素的吸收光谱?
17. 讨论单色仪的人射缝和出射缝的宽度对出射光单色性的影响,并证明出射光谱宽度
0
其中 a 、 a' 分别为入射缝和出射缝的宽度, 为棱镜的线色散。
18. 如发现单色仪定标曲线上相对于已知波长 曲线平移△ L 后继续使用,为什么?
的鼓轮刻度 L 偏离了△ L ,能否将原定标
19. 证明瓦兹斯散色散装置 (P107 图 7-5) 的光束恒偏向的特性,即
20. 如何测定单色仪的线色散
21. 双棱镜和光源之间为什么要放一狭缝?为什么缝要很窄才可以得到清晰的干涉条纹?
22. 试证明公式
23. 如果被测透镜是平凹透镜,能否应用本实验方法测定其凹面的曲率半径?试说明理由并推导相应的计算公式。
24. 如何改变图 9-5 ( P117 )的实验光路,以观察透射光所产生的干涉条纹?
25. 本实验有哪些系统误差?怎样减小?若牛顿环仪平面玻璃系曲率半径为 R2 的凸球面(假设 R2 等于待测环面曲率半径 R1 的 10 倍),试分析说明对计算公式的修正。
26. 设计一个实验方案,用扩束后的激光照射在平凸透镜上,由透镜两表面的反射形成的非定域干涉环纹,测定凸球面的曲率半径。 27. 比较棱镜和光栅分光的主要区别。
28. 分析光栅面和入射平行光不严格垂直时对实验有何影响? 29. 如果光波波长都是未知的,能否用光栅测其波长?
30. 设计一种不用分光计,只用米尺和光栅去测 d 和 的方案。
31. 强度为 I 的自然光通过偏振片后,其强度 律是否适用,为什么?
32. 怎样才能产生左旋(右旋)椭圆偏振光?
为什么?应用偏振片时,马吕斯定
33. 试从物体的辐射强度与温度的关系,解释实验中所得的发光强度与电功率的关系曲线。 34. 测量光通量时,为什么要校正光电池的光谱灵敏度与人眼的视见函数相一致?不校正,对测量有何影响?
35. 如果待测灯与标准灯的色温不相同,测量时为什么要进行色温校正? 36. 设计一个实验方法,用于测定日光灯的强度分布曲线(配光曲线)。 37. 做本实验时,如改变光电管上的照度,对 I-U 曲线有何影响?
38. 光电管的阴极上均涂有脱出功小的光敏材料,而阳极则选用脱出功大的金属来制造,为什么?
39. 分析扩束激光和钠光产生的圆形干涉条纹的差别
40. 调节钠光的干涉条纹时,如已确使指针的双影重合,但条纹并未出现,试分析可能产生的原因。
41. 如何判断和检验干涉条纹属于严格的等倾条纹? 42. 怎样用实验方法检验干涉条纹的定位区域?
43. 当人眼自上而下移动时,若发现有条纹从视场中心不断“涌出”,试分析标准具中空气膜层厚度的分布情况,怎样调节才能使条纹稳定不变?
44. 如果移测显微镜视场里的干涉环纹不能同时清晰,这是什么原因造成的? 45. 怎样应用 F-P 标准具,才可以测定 He-Ne 激光的波长? 46. 怎样才能应用 F-P 标准具测定在下列不同情形时双线的波长差? ( 1 )不发生干涉级的重叠 ( 2 )有干涉级的交叠现象 分别说明实验原理和方法:
47 .实验测得的 曲线有什么关系?在下述哪些条件下所测得的
曲线能正确代表 D-H 曲线,为什么?
( 1 )照射扇板上的光强为( a )周期性变化,( b )恒定不变。 ( 2 )在曝光时间内,扇板转数的数量级为( a ) 10/s,(b)10/s 。
48 .若扇板的旋转周期小于或近于拍摄扇板像的曝光时间,能否制作出正确的特性曲线,为什么?
2
49 .能否设计一实验方案用来测定 H 的实际数值?
50 .使用图 17-3 ( P187 )装置测定 iB 有什么特点?不采用该装置能不能进行 iB 的测量?怎样进行?
51 .当分光计平台旋转时,在测微目镜视场里看到镀膜样品表面像的位置仍有变动,为什么? 52 .本实验测量方法对于镀膜介质的折射率和膜层的厚度有无限制?为什么? 53 .试估计由于偏振片的透光截面与样品入射面偏离给测量带来的影响。
54 .如测得光电探测器的 话对不对,为什么?
图线为一直线,则光电流即与入射光强成正比,这句
55 .光电探测器的线性响应在实验应用中有何重要性?
56 .应用尼科耳棱镜组改变入射光电池的光强时,尼科耳棱镜端面的反射光损失对实验测量有何影响?试分析说明。
57 .拍摄全息照相用的感光底片用正片和负片都可以,一般都是采用负片,这是为什么?
58 .推导公式 式中 d 代表夹角为 的两列平行光产生的干涉条纹的间距。
59 .拍摄全息照片,为什么参考光的强度必须比物光大?
60 .分析说明你观察的实验现象中,各种条件下形成的再现像的特点。
61 .如何从阿贝成像原理来理解显微镜或望远镜的分辨率受限制的原因?能不能用增加放大率的办法来提高其分辨率?
62 .在解释阿贝原理实验(二)的步骤 5 ( P208 )中,用一光阑挡住二维光点阵中的 0 级光点,网格图像的强度分布为什么会发生反转变化?试解释之。
63 .如果有一张细节比较模糊的照片,能否通过空间滤波的方法加以改善?
64 .在 调制实验中,物面上没有光栅的地方,原都是透明的,但像面上相应的部位却是暗黑的,为什么?
65 .要用钠光或白光进行阿贝实验,有何困难?实验光路应作何变动? 66 .讨论式( 21-11 )( P219 )的应用条件。
67 .讨论光电池的线性和光谱相对灵敏度、单色仪的狭缝宽度和光谱透过率对测量的影响及本实验的处理方法。
68 .测量光源光谱相对能量的分布为什么要采用等光谱间隔?如待测系统光谱中包含分立的谱线时,应该怎样测定三色刺激值 XYZ ?
69 .讨论光源实际温度与其色温之间的关系,如何应用本实验方法测量光源的色温? 70 .试讨论用有机玻璃棒和导光纤维传光的实际效果的异同。
71 .运用图 22-3 ( P228 )所示装置可否测定端面的反射损失?应该如何测量? 72 .怎样测定导光纤维的光谱透射曲线?
73 .在图 23-4 ( P236 )实验装置中,硅光电池产生的光电信号经放大后,放大器的输入端必须接示波器的 Y 轴直流输入端,为什么?若接交流输入端行不行?为什么?
74 .设计一个实验方案,测定法拉第旋光角 在可见光波段内的旋光色散曲线( - 曲线)。
75 .为什么偏振片 P1 的作用是减光器,输入电光调制器的入射光强的变化遵循什么规律?说明之。
76 .为什么调制器要选取 怎样实施?若偏离 45 ,对实验有何影响?
0
77 .如何保证光束正入射于晶体的端面,怎样检查判断?不正入射,有什么影响?
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