小孔成像实验

小孔成像实验报告

【发现问题】树阴下的光斑，有不同的形状，那些较小的圆形光斑为什么较暗呢？

【提出猜想】若地上光斑形状与树叶间缝的形状有关，那么影响光斑形状的因素有哪些呢？

【实验器材】螺旋灯管，卡纸，一张白纸

【设计方案】在一张厚的卡纸上切出四种形状的孔（正方形，三角形，菱形，圆形） 【实验探究】1.在地上铺一张白纸，把带孔的纸置于约50厘米高处，让光通过不同的孔，观察地上的白纸上出现什么形状光斑。图：3,4,5

2.用另一张纸覆盖住有菱形孔的纸上，遮住孔的一部分，让光通过小孔，观察纸面上出现的光斑的形状。 图：12,13 3.移动覆盖的卡片，改变通光孔的大小，观察白纸上光斑形状。观察光斑形状和亮度的变化。观察光斑在什么情况下与孔的形状无关？图：14,15,16,17 4.光斑的形状是否与卡片到地面的距离有关？图：8，9,10,11 【探究过程】

检验的猜想：光斑在什么情况下与孔的形状无关？ 序号 1 实验步骤 在地上铺一张白纸，把有菱形孔孔的纸置于约50厘米高处，观察地上的白纸上出现什么形状光斑。 用一张纸覆盖住有菱形孔的纸上，遮住孔的一半，让光通过小孔，观察纸面上出现的光斑的形状。 移动覆盖的卡片留

小孔成像实验报告

【发现问题】树阴下的光斑，有不同的形状，那些较小的圆形光斑为什么较暗呢？

【提出猜想】若地上光斑形状与树叶间缝的形状有关，那么影响光斑形状的因素有哪些呢？

【实验器材】螺旋灯管，卡纸，一张白纸

【设计方案】在一张厚的卡纸上切出四种形状的孔（正方形，三角形，菱形，圆形） 【实验探究】1.在地上铺一张白纸，把带孔的纸置于约50厘米高处，让光通过不同的孔，观察地上的白纸上出现什么形状光斑。图：3,4,5

2.用另一张纸覆盖住有菱形孔的纸上，遮住孔的一部分，让光通过小孔，观察纸面上出现的光斑的形状。 图：12,13 3.移动覆盖的卡片，改变通光孔的大小，观察白纸上光斑形状。观察光斑形状和亮度的变化。观察光斑在什么情况下与孔的形状无关？图：14,15,16,17 4.光斑的形状是否与卡片到地面的距离有关？图：8，9,10,11 【探究过程】

检验的猜想：光斑在什么情况下与孔的形状无关？ 序号 1 实验步骤 在地上铺一张白纸，把有菱形孔孔的纸置于约50厘米高处，观察地上的白纸上出现什么形状光斑。 用一张纸覆盖住有菱形孔的纸上，遮住孔的一半，让光通过小孔，观察纸面上出现的光斑的形状。 移动覆盖的卡片留

小孔成像实验报告

【发现问题】树阴下的光斑，有不同的形状，那些较小的圆形光斑为什么较暗呢？

【提出猜想】若地上光斑形状与树叶间缝的形状有关，那么影响光斑形状的因素有哪些呢？

【实验器材】螺旋灯管，卡纸，一张白纸

【设计方案】在一张厚的卡纸上切出四种形状的孔（正方形，三角形，菱形，圆形） 【实验探究】1.在地上铺一张白纸，把带孔的纸置于约50厘米高处，让光通过不同的孔，观察地上的白纸上出现什么形状光斑。图：3,4,5

2.用另一张纸覆盖住有菱形孔的纸上，遮住孔的一部分，让光通过小孔，观察纸面上出现的光斑的形状。 图：12,13 3.移动覆盖的卡片，改变通光孔的大小，观察白纸上光斑形状。观察光斑形状和亮度的变化。观察光斑在什么情况下与孔的形状无关？图：14,15,16,17 4.光斑的形状是否与卡片到地面的距离有关？图：8，9,10,11 【探究过程】

检验的猜想：光斑在什么情况下与孔的形状无关？ 序号 1 实验步骤 在地上铺一张白纸，把有菱形孔孔的纸置于约50厘米高处，观察地上的白纸上出现什么形状光斑。 用一张纸覆盖住有菱形孔的纸上，遮住孔的一半，让光通过小孔，观察纸面上出现的光斑的形状。 移动覆盖的卡片留

第"(卷第’期"!!"年’月

中国激光

，_DMQ5"(3DQ’

，[9:I"!!"

文章编号：（）!"#$%&!"#"!!"!’%!#’(%!)

激光主动成像雷达扫描成像实验*+"

王春晖，成向阳，田兆硕，李宁，李琦，王骐

（哈尔滨工业大学光电子技术研究所可调谐激光技术国家重点实验室，黑龙江哈尔滨,）#!!!,

提要

采用扫描发射、收发合置、外差探测等技术建立了一台*+"激光扫描成像演示系统。利用雷达距离方程计

算了系统的最大作用距离，并对室内#-处的目标及室外#扫描角度为."&$-远处的大楼做了成像实验，/0.，获得了每秒,每帧1,/!帧、"行的轮廓像。

关键词*外差探测，作用距离+"激光雷达，中图分类号23(#$4($

文献标识码5

!"%&’()%*%(+,-.-%.-/’01%,,-,+3%-,5’(-3’,.22246#$

，，，，，656537*89:%89;*<=37>;?:%?:2B53C8?D%E89DFB3;:FBG;37G;@A@@

（!"#$%&"’()

clear all clc

Tp=1.e-6; %脉冲宽度 B=100.e6; %带宽 kr=B/Tp;

f0=10.e9; %载频 c=3.e8; lamd=c/f0;

V=150.; %雷达飞行速度 PRF=1800.;

Na=2048*4; %方位采样点数 Ta=Na/PRF; %方位采样总时间

ta=linspace(-Ta/2,Ta/2,Na); %方位采样时间定义 beamwidth=9./180*pi;

xr=V*ta; %雷达参数 yr=3000.;

xm1=0.; %目标参数 ym1=0.; xm2=50.; ym2=0.; xm3=0.; ym3=50.;

Nr=256; %距离采样点数 fs=120.e6; R0=3000.;

tr=linspace(2*R0/c-1/fs*Nr/2,2*R0/c+1/fs*Nr/2,Nr);%距离采样时间定义

data=zeros(Nr,Na); %二维数组 for k=1:Na

record=zeros(1,Nr); %回波信号，关于每个方位时间数组 Rt=sqrt((xr(k)-xm1)^2+(yr-ym1

佛山科学技术学院

实 验 报告

专业班级 10物师 姓名 邓新炬 学号 2010284102 仪器组号

指导教师 朱星 成绩 日期 2013年 月 日

一.实验目的 1. 2. 3. 4. 了解透镜孔径对成像的影响和简单的空间滤波； 掌握在相干光条件下调节多透镜系统的共轴； 验证和演示阿贝成像原理，加深对傅里叶光学中空间频率、空间频谱和空间滤波概念的理解； 初步了解简单的空间滤波在光信息处理中的实际应用. 课程名称 近代物理实验 实验项目 阿贝成像原理和空间滤波

二.实验仪器 GP-78光具座 JSQ-250氦氖激光器及电源 物（光栅） 透镜×3（f=15mm、f=70mm、f=225mm） 光阑片。 三 实验原理 1、关于傅里叶光学变换 设有一个空间二维函数g?x,y?，其二维傅里叶变换为： G?fx,fy??F?g?x,y?????g?x,y?exp??i2??f?xx?fyy?dxdy

平面镜成像实验题

（1）成像特点：①物体在平面镜里所成的像是虚像。

②像、物到镜面的距离相等。 ③像、物大小相等

④像、物的连线与镜面垂直。

（2）“正立”“等大”“虚像”“像、物关于镜面对称。 （3）成像原理：光的反射定律。 （4）作 用：成像、 改变光路。

问题解决

1．在探究平面镜成像特点实验中，(1)用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于_______________________；（2）如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择________mm厚的玻璃板做实验。

解答：在探究平面镜成像特点实验的是中，我们用玻璃板代替平面镜主要是便于观察和确定像的位置。选择的玻璃板要较薄，应选2mm厚的块玻璃板。

2．实验中对选择的两支蜡烛，要求是什么？为什么？

解答：实验中要选择两支完全相同的蜡烛，其中一支点燃，另一支不点燃，点燃的蜡烛放在玻璃板前。这样选择的目的是便于比较像与物的大小关系。

3．实验中用刻度尺的作用是什么？

解答：实验中利用刻度尺比较像到镜面的距离和物到镜面的距离的大小关系。

4．实验中用蜡烛作为研究对象，实验装置放在明处好还是暗处好？ 解答：由于蜡烛的烛焰是发光的，因此实验放在暗处效果好

实验一 阿贝成像原理和空间滤波

一、实验目的

1．了解透镜孔径对成像的影响和两种简单的空间滤波。 2．掌握在相干光条件下调节多透镜系统的共轴。

3．验证和演示阿贝成像原理，加深对傅里叶光学中空间频谱和空间滤波概念的理解。 4．初步了解简单的空间滤波在光信息处理中的实际应用。

二、实验原理

1．阿贝成像原理

1873年，阿贝(Abbe)在研究显微镜成像原理时提出了一个相干成像的新原理，这个原

理为当今正在兴起的光学信息处理奠定了基础。

如图1-1所示，用一束平行光照明物体，按照传统的成像原理，物体上任一点都成了一次波源，辐射球面波，经透镜的会聚作用，各个发散的球面波转变为会聚的球面波，球面波

图1-1 阿贝成像原理

的中心就是物体上某一点的像。一个复杂的物体可以看成是无数个亮度不同的点构成，所有这些点经透镜的作用在像平面上形成像点，像

点重新叠加构成物体的像。这种传统的成像原理着眼于点的对应，物像之间是点点对应关系。

阿贝成像原理认为，透镜的成像过程可以分成两步：第一步是通过物的衍射光在透镜后焦面(即频谱面)上形成空间频谱，这是衍射所引起的“分频”作用；第二步是代表不同空间频率的各光束在像平面上相干叠加而形成物体的像，这是干涉所引起的“合成”作用

探究实验——凸透镜成像规律复习

【复习目标】1、知道凸透镜成像规律；2、能够利用凸透镜成像规律解决实际问题。 【典例分析】

小亮同学用一个未知焦距的凸透镜探究凸透镜成像规律：

(1)将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心在一条与光具座平行的直线上，调整的目的是____.

（2）小明依次将蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上，按（1）的要求调整好三者中心的位置，但无论怎样移动光屏，在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像．原因可能是（写出一个原因即可）

____________________ ． (3) 按要求调整好后，小亮同学按要求进行观察和测量，并将观测情况记录在下表中：此凸透镜的焦距为__________m. 实验序号 物距/cm 像距/cm 像的性质 1 20 6.7 倒立、缩小的实像 2 15 7.5 3 10 10 倒立、等大的实像 4 7.5 倒立、放大的实像 5 4 —— 正立、放大的虚像 （4）把蜡烛放在某个位置，此时无论怎样调整光屏的位置，只能在光屏上看到一个与透镜等大且大小不变的亮斑，由此可知此时的物距为 。 （5）在表中填出实验序号2中像的性质，实验序号4中像

班 级 09级1班 日 期 3月1日

【实验目的】

组 别 1组 指导教师

姓 名 巩辰 学 号 1090600004

【实验题目】 阿贝成像原理和空间滤波 1. 了解透镜孔径对成像的影响和简单的空间滤波； 2. 掌握在相干光条件下调节多透镜系统的共轴；

3. 验证和演示阿贝成像原理，加深对傅里叶光学中空间频率、空间频谱和空间滤波概念的

理解；

4. 初步了解简单的空间滤波在光信息处理中的实际应用.

【实验仪器与用具】

GP-78光具座 JSQ-250氦氖激光器及电源 物（光栅） 透镜×3（f=15mm、f=70mm、f=225mm） 光阑片

【实验原理】

1、关于傅里叶光学变换

设有一个空间二维函数g?x,y?，其二维傅里叶变换为：

G?fx,fy??F?g?x,y?????g?x,y?exp?i2??fxx?fyy?dxdy

???式中fx、fy分别为x、y方向的空间频率，g?x,y?是Gfx,fy的逆傅里叶变换，即：

??g(x,y