光学实验大纲.docx
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光学实验大纲
光学实验大纲
一、实验课程的性质和目的
光学实验是高等院校理科物理专业的一门专业课。
该实验课是单独设课。
该课程可以使学生在物理实验的基本知识、基本方法和基本技能方面受到系统的训练，有效提高分析问题和解决问题的能力，加深对物理基本概念和基本规律的认识。
培养学生辩证唯物主义世界观，使学生养成严肃认真、实事求是的科学态度和工作作风。
通过实验，可以使学生掌握科学的实验方法，使学生受到科学研究的基本训练，提高其动手能力。
通过光学实验使学生加深对成象、干涉、衍射、偏振、色散折射率、最小偏向角等重要物理概念的理解，学会正确使用光学的基本仪器和常用光源，掌握光学实验的光路调整及基本测量方法，能正确地分析实验的误差。
二、实验教学的方法和手段
为了提高实验教学效果、实验严把预习、实验、实验报告3个环节。
实验在光学实验室完成，每2人一组，每项实验以大组为单位，16人左右，实验考勤采用签到制度。
预习：
安排学生学习实验的内容，了解实验的程序和操作规程，并布置思考题和预习报告，让学生有目的地去查阅与实验相关的资料。
实验：
实验开始前由指导教师讲解实验要点，提出注意事项。
实验过程中，主题是学生，教师只起辅助作用，避免“扶着走”，“跟着做”的现象。
实验报告：
实验结束后，强调学生及时填写实验记录表，对实验数据认真处理，对实验结果细致的分析、讨论，完成相关的思考题作业。
三、课程学时
本实验课总学时为25学时。
四、实验成绩的考核方法
光学实验成绩按百分制核定。
预习报告占20%，实验过程占40%，实验报告占40%。
五、大纲的适用范围
本大纲适用物理学专业本科二年级学生，相关专业专科学生可根据情况选做大纲规定的内容。
主要设备与器材配备
实验室分室名称
实验项目名称
主要设备、器材
现有数量
光学实验室
薄透镜焦距的测定
光具座透镜等
8套
光学实验室
光具座基点的测定
光具座光具组等
8套
光学实验室
分光计的调节
分光计三棱镜
8套
光学实验室
棱镜玻璃折射率
的测定
分光计三棱镜
8套
光学实验室
迈克尔逊干涉仪
干涉仪钠光灯等
9套
光学实验室
牛顿环
读数显微镜牛顿环
9套
光学实验室
用阿贝折射计测量
液体的折射率
阿贝折射仪
9套
光学实验室
显微镜的使用
生物显微镜等
9套
光学实验室
平行光管的调用
平行光管等
9套
光学实验室
双棱镜测波长
双棱镜狭缝等
8套
光学实验室
单双缝衍射的
光强分布
氦氖激光器单双缝
9套
光学实验室
透射光栅测光波
长和角色散率
透射光栅分光计等
9套
光学实验室
偏振现象的观察
偏振光演示仪
9套
光学实验室
蔗糖溶液旋光率测定
圆盘旋光仪
9套
光学实验室
薄膜介质折射率的测定
钠光灯分光计等
8套
七、实验项目汇总表
序号
实验项目名称
学时
实验类型
实验类别
每组人数
1
薄透镜焦距的测定
3
验证
必修
2
2
光具座基点的测定
3
验证
选修
2
3
分光计的调节
3
验证
必修
2
4
棱镜玻璃折射率的测定
3
验证
选修
2
5
迈克尔逊干涉仪的调整与使用
3
综合
必修
2
6
牛顿环
3
综合
必修
2
7
用阿贝折射计测量
液体的折射率
3
验证
选修
2
8
显微镜的使用
3
验证
选修
2
9
平行光管的调用
3
验证
选修
2
10
双棱镜测波长
3
验证
选修
2
11
单双逢衍射的光强分布
3
综合
选修
2
12
透射光栅测光波长和角色散率
3
验证
选修
2
13
偏振现象的观察
3
验证
选修
2
14
蔗糖溶液旋光率测定
3
验证
选修
2
15
薄膜介质折射率的测定
3
验证
选修
2
16
透明固体、液体折射率的测定
3
设计
选修
17
组装望远镜、显微镜
3
设计
选修
八、实验内容简介
实验一薄透镜焦距的测定
1.实验目的
（1）学会调节光学系统之共轴，并了解视差原理的实际应用；
（2）掌握薄透镜焦距的常用测定方法。
实验二光具座基点的测定
1.实验目的
（1）加强对光具组基点的认识；
（2）学习测定光具组基点和焦距的方法。
实验三分光计的调整
1.实验目的
（1）了解分光计的结构，掌握调节和使用分光计的方法；
（2）掌握测定棱镜角的方法（棱脊分束法）；
实验四棱镜玻璃折射率的测定
1.实验目的
（1）掌握测定棱镜角的方法（自准直法）；
（2）用最小偏向角法测定棱镜玻璃的折射率；
（3）进一步熟悉分光计的使用方法。
实验五迈克尔逊干涉仪的调整与使用
1.实验目的
（1）掌握迈克尔逊干涉仪的调节和使用方法；
（2）调节和观察迈克尔逊干涉仪产生的干涉图，以加深对各种干涉条纹特点的理解；
（3）应用迈克尔逊干涉仪测定钠D双线平均波长和波长差。
实验六等厚干涉现象的研究（牛顿环）
1.实验目的
（1）掌握用牛顿环测定透镜曲率半径的方法；
（2）通过实验加深对等厚干涉原理的理解。
实验七用阿贝折射计测量液体的折射率
1.实验目的
（1）了解阿贝折射计的工作原理；
（2）学会使用阿贝折射计测量液体的折射率。
实验八显微镜的使用
1.实验目的
（1）熟悉显微镜的构造及其放大原理；
（2）学会一种测定显微镜放大率的方法；
（3）掌握显微镜的正确使用方法，并学会用显微镜测量微小长度。
（4）理解光学仪器分辨本领的物理意义，并测定显微镜的分辨本领。
实验九平行光管的调整与使用
1.实验目的
（1）了解平行光管的结构原理；
（2）掌握平行光管的调整及使用方法。
实验十双棱镜测波长
1.实验目的
（1）观察双棱镜产生的双光束干涉现象，进一步理解产生干涉的条件；
（2）学会用双棱镜测定光波波长。
实验十一测单双逢衍射的光强分布
1.实验目的
（1）加强对单双逢衍射原理的理解；
（2）掌握用光电元件测量相对光强分布的方法。
实验十二用透射光栅测光波波长和光栅角色散率
1.实验目的
（1）加深对干涉、衍射以及光栅分光作用原理的理解；
（2）学会用透射光栅测定光的波长、光栅常数以及角色散率的方法；
（3）进一步熟悉分光计的使用方法。
实验十三偏振现象的观察和分析
1.实验目的
（1）观察光的偏振现象，加深对偏振光的了解；
（2）掌握产生和检查偏振光的原理和方法；
实验十四蔗糖溶液旋光率测定
1.实验目的
（1）了解旋光计的构造原理；
（2）利用旋光计测定蔗糖溶液的旋光率。
实验十五薄膜介质折射率的测定
1.实验目的
（1）加深对布儒斯特定律意义的理解；
（2）学会一种测定薄膜介质折射率的方法。
实验十六透明固体、液体折射率的测定
1.实验目的
（1）用视高法测量待测透明固体的折射率n；
（2）用掠入射法测量三棱镜的折射率n；
（3）用掠入射法测量待测液体的折射率nx。
2.预习要求
（1）预习课本相关章节，做好理论准备；
（2）预习实验指导书附录部分内容；
（3）初步拟定实验方法及内容。
注：
本实验为设计性实验，提供的主要仪器设备：
分光计、读数显微镜、待测固体、液体样品。
实验当中写出所需仪器、测量原理、光路图、实验步骤、测量数据表格、计算过程和实验结果等。
实验十七组装望远镜、显微镜
1.实验目的
（1）熟悉望远镜、显微镜的构造及其放大原理；
（2）进一步掌握薄透镜焦距的测定方法；
（3）利用望远镜、显微镜的放大原理组装望远镜、显微镜。
2.预习要求
（1）预习课本相关章节，做好理论准备；
（2）预习实验指导书附录部分内容；
（3）初步拟定实验方法及内容。
注：
本实验为设计性实验，提供的主要仪器设备：
透镜、光具座、硬纸板、胶水。
实验当中写出测量原理、光路图、实验步骤、测量数据表格、计算过程和实验结果等。
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