第一篇：光學設計總結

1.什么是光學設計？

所謂光學系統設計，就是根據儀器所提出的使用要求，設計出光學系統的性能參數、外形尺寸和各光組的結構等。2.光學設計工作內容？

光學設計所要完成的工作包括光學系統設計和光學結構設計。3.光學設計各個階段的主要內容？

（1）.根據儀器總體的技術要求，擬定光學系統的原理圖，并初步計算系統的外形尺寸。稱為“初步設計”或者“外形尺寸計算” ；（2）.根據初步設計的結果，確定每個透鏡組的具體結構參數。稱為 “像差設計”或稱“光學設計”。

4.光學系統設計的一般過程和步驟？

一、光學系統設計的一般過程

1、制定合理的技術參數；

2、光學系統總體設計和布局；

3、光學部件（光組、鏡頭）的設計；

一般分為選型、確定初始結構參數、像差校正三個階段。

（1）選型;

（2）初始結構的計算和選擇；

A、解析法；

B、縮放法；

（3）像差校正、平衡與像質評價。

4、長光路的拼接與統算；

5、繪制光學系統圖、部件圖和光學零件圖；

6、編寫設計說明書；

7、必要時進行技術答辯。

二、光學設計的具體設計步驟

1、選擇系統的類型；

2、分配元件的光焦度和間隔；

3、校正初級像差；

4、減小殘余像差(高級像差)。

5.光學儀器對光學系統的性能和質量要求

一、光學系統的基本特性

二、系統的外形尺寸

三、成像質量

四、儀器的使用條件與環境

此外，在進行光學系統設計時，還要考慮它應具有良好的工藝性和經濟性。

1.什么是孔徑？什么是視場？

2.七種像差的基本概念、怎樣表示、特點、初級像差描述形式、基本校正方法？ 像差：實際像與理想像之間的差異

（1）球差

概念：軸上點發出的同心光束經光學系統各個球面折射以后，不再是同心光束，其中與光軸成不同角度的光線交光軸于不同的位置上，相對于理想像點有不同的偏離，這種偏離稱之為球差。

表示：

特點：

或

初級球差描述形式：

式中，稱為初級球差系數(也稱第一賽得和數)，為每個面上的初級球差分布系數。

危害：球差使得在高斯像面上得到的不是點像而是一個圓形彌散斑。

校正：鑒于正負透鏡產生不同符號的球差，因此，欲獲得一個消球差的系統，必須以正、負透鏡適當組合才有可能，最簡單的形式有雙膠合光組和雙分離光組。

球差是孔徑的偶次方函數，因此，校正球差只能使某帶的球差為零。

對于僅含初級和二級球差的光學系統，當對邊緣光校正球差時，在h=0.707hm的帶光具有最大的剩余球差。其值是邊緣光高級球差的-1/4。

（2）彗差 概念：軸外物點發出的寬光束，經透鏡成像后不再交于一點而是形成一種不對稱的成彗星狀的彌散斑。

表示：子午彗差

弧矢彗差

特點：由于彗差是軸外物點以寬光束成像時所產生的一種單色像差。

因此，它一方面隨視場大小而變化；另一方面，對于同一視場，它又隨孔徑的 不同而變化。慧差的展開式為

第一項為初級彗差，第二項為孔徑二級彗差、第三項為視場二級彗差

初級像差描述形式：初級子午彗差

初級弧矢彗差

危害：彗差使一點的像成為彗星狀彌散斑，使能量分散，從而影響成像質量。校正：彗差能夠通過移動光闌和有選擇的增加透鏡來消除

通過移動孔徑光闌或選擇增加透鏡來控制彗差（3）像散 概念：軸外物點沿主光線的細光束錐中，子午面上的子午光束在主光線上的會聚點t '與弧矢面上的弧矢光束在主光線上的會聚點s '各處于主光線上的不同位置，這種現象稱為像散現象，與像散現象產生相應的成像缺陷，就是像散。表示：細光束

寬光束

特點：像散是成像物點遠離光軸時反映出來的一種像差，并且隨著視場的增大而迅速增大。所以對大系統的軸外點，即使是以細光束成像，也會因此而不能清晰。

像散是以子午像點和弧矢像點之間的距離來描述的 初級像差描述形式： 危害：嚴重影響成像質量 校正：

（4）場曲

概念：子午像面和弧矢像面偏離于高斯像面的距離。表示：子午場曲

弧矢場曲

特點：細光束的場曲與孔徑無關，只是視場的函數。初級像差描述形式：

危害：當有場曲時，在高斯像面上超出近軸區的像點都會變得模糊。校正：正負光焦度分離是校正匹茲伐和數的唯一有效的方法

（5）畸變

概念：在一對共軛平面上的垂軸放大率不為常數時 ,就會使物、像失去了相似性，這種成像缺陷即為畸變。表示：用線畸變表示：

在光學設計中，通常用相對畸變來表示：

特點：由畸變的定義可知，畸變是垂軸像差，它只改變軸外物點在理想像面上的成像位置，使像的形狀產生失真，但不影響像的清晰度。

初級像差描述形式：

危害：使像的形狀產生失真 校正：

（6）位置色差

概念：描述軸上點用兩種色光成像的位置差異的色差 表示：

特點：位置色差僅與孔徑有關，故其級數展開式僅與孔徑的偶次方有關，當孔徑（或）為零

時，色差不為零，故展開式中有常數項，初級像差描述形式：

危害：位置色差嚴重影響成像質量 校正：用不同的玻璃做成正透鏡和負透鏡，把它們組合在一起，就可以消除色差。實際光學

系統中所使用的透鏡組，都是由正負透鏡組合起來的。

光學系統是否消色差，取決于

是否為零。

（7）倍率色差

概念：兩種色光有不同的放大率，對同一物體所成的像也就不同，這就是倍率色差。表示：

特點：

初級像差描述形式：

危害：倍率色差使物體像的邊緣呈現顏色，影響成像清晰度 校正：

3.七種像差哪些僅與孔徑有關、哪些僅與視場有關、哪些與孔徑與視場都有關？ 僅與孔徑有關：球差、位置色差、（正弦差）

僅與視場有關：像散、畸變、倍率色差、細光束的場曲 與孔徑與視場都有關：彗差、寬光束的場曲 4.標注圖中像差？

1.光學設計階段像質評價的方法有哪些？小像差系統、大像差系統分別用什么來評價像質？ 像質評價的方法：瑞利判斷、中心點亮度、分辨率、點列圖法、光學傳遞函數、調制傳遞函數（MTF）

小像差系統：瑞利判斷、中心點亮度、光學傳遞函數、基于衍射的方法：（點擴散函數、線

擴散函數）FFT

大像差系統：分辨率、點列圖法、光學傳遞函數、基于幾何的方法；（光程差曲線、像差曲

線）

2.在幾何像差曲線中如何分析垂軸像差曲線？

3.什么是瑞利判斷？怎樣使用瑞利判斷判斷光學系統的光學性能？ 實際波面與參考球面波最大波像差小于λ/4時，此波面可看作是無缺陷的，此判斷成為瑞利判斷。

瑞利判斷根據成像波面的變形程度來判斷成像質量。

4.什么是點列圖？怎樣用它評價系統的成像質量？

由一點發出的許多光線經光學系統后，因像差使其與像面的交點不再集中于同一點，而形成了一個散布在一定范圍的彌散圖形，稱為點列圖。

怎樣用點列圖法評價成像質量時需要做大量光路計算，只有利用計算機完成； 它是一種形象直觀的評價方法；應用于大像差的照相物鏡等設計中；

5光學傳遞函數是什么？怎樣用它評價系統的成像質量？曲線評價？積分評價？ 光學傳遞函數是一定空間頻率下像的對比度與物的對比度之比。能反映不同空間頻率、不同對比度的傳遞能力。一般來說，高頻部分反映物體的細節傳遞情況，中頻部分反映物體的層次傳遞情況，低頻部分反映物體的輪廓傳遞情況。

利用光學傳遞函數評價光學系統的成像質量，是基于把物體看作是由各種頻率的譜組成的，也就是把物體的光強分布展開成傅里葉級數或傅里葉積分的形式。

積分評價：

曲線評價：

1.外形尺寸計算的任務是什么？需確定哪些尺寸？

光學系統的外形尺寸計算要確定的結構內容包括系統的組成、各光組元的焦距、各光組元的相對位置和橫向尺寸。外形尺寸計算基本要求：

第一，系統的孔徑、視場、分辨率、出瞳直徑和位置；

第二，幾何尺寸，即光學系統的軸向和徑向尺寸，整體結構的布局； 第三，成像質量、視場、孔徑的權重。

2.什么是縮放？怎樣根據縮放確定光學系統的初始結構？步驟是什么？ 縮放：等比例的放大或縮小。

1、物鏡選型

2、縮放焦距

3、更換玻璃

4、估算高級象差

5、檢查邊界條件

1.望遠系統原理？光學性能參數？

望遠系統一般由物鏡、目鏡和棱鏡（或透鏡）轉像系統構成。其特點是物鏡的像方焦點與目鏡的物方焦點重合，光學間隔為0，因此平行光射入望遠系統后，仍以平行光射出。

2.望遠物鏡的光學性能參數有哪些？有什么特點？像差有什么特點？怎樣去評價？

特點：相對孔徑不大、視場較小

由于望遠物鏡視場較小，因此，通常只校正球差、彗差和軸向色差。

1、在有棱鏡情況下，物鏡和棱鏡像差相互補償。在棱鏡中的反射面不產生像差，棱鏡的像差等于展開以后的玻璃平板的像差，與位置無關，因此不論物鏡光路中有幾塊棱鏡，不論它的位置不同，只要材料相同，都可以合成一塊玻璃平板計算像差。

2、目鏡中有剩有少量剩余球差和軸向色差，需要物鏡來補償。

3、在系統有分劃鏡，目鏡和物鏡應當盡可能分別消像差。用光學傳遞函數（MTF）評價成像質量。

1.顯微系統工作原理及光學性能指標？怎樣評價光學性能？

2.顯微物鏡光學性能參數有哪些？有什么特點？怎樣選擇它的初始結構？像差有哪些特點？用什么方法評價它的成像質量？ 選用和設計時，考慮的光學特性中最重要的是放大率（β），數值孔徑（NA）和線視場（y，y'）。

特點：短焦距，大孔徑，小視場

用于顯微鏡觀察時，一般選用消色差物鏡或復消色差物鏡；用于顯微攝影時，一般選用平場消色差物鏡，使顯微攝像像面上獲得全視場清晰的像。

設計顯微物鏡主要校正軸上點的像差和小視場的像差：球差，軸向色差 和正弦，但對較高倍率的顯微鏡,由于數值孔徑加大,除了校正這三種像差的邊緣像差之外，還必須同時校正它們的孔徑高級像差，如孔徑高級球差 , 色球差，高級正弦差。用光學傳遞函數（MTF）評價成像質量。1.目鏡的工作原理？光學性能指標？ 目鏡是目視光學系統的重要組成部分。被觀察的物體通過望遠物鏡和顯微物鏡成像在目鏡的物方焦平面處，經目鏡放大后將其成像在無窮遠，供人眼觀察。

2.目鏡光學性能參數有哪些？有什么特點？怎樣選擇它的初始結構？像差有哪些特點？用什么方法評價它的成像質量？

目鏡光學特性的參數主要有焦距、像方視場角、工作距離、鏡目距 特點：短焦距、大視場、相對孔徑較小

目鏡的像差校正以軸外像差為主。在目鏡設計中，主要校正像散，垂軸色差和彗差這三種像差。因為彗差不會太大，因此，目鏡的設計中最重要的是校正像散，垂軸色差這兩種像差。在目鏡中一般不校正場曲，在廣角目鏡中只是設法使場曲減小些。在設計望遠目鏡時，需要考慮它與物鏡之間的像差補償關系。用光學傳遞函數（MTF）評價成像質量。

1.照相物鏡工作原理？光學性能參數？用什么方法評價它的成像質量？ 照相物鏡的特點是以感光底片作為接收器，它的作用是把外景成像在感光底片上，是底片曝光產生影像。

照相物鏡的光學特性一般用焦距、相對孔徑

、視場角

表示。用光學傳遞函數（MTF）評價成像質量。2.三片式、四片式、雙高斯物鏡的特點

第二篇：光學歷年總結

北京大學工學院光學試題2013年04月07日 23:03:44

我把所有能收集到的題目就亂亂的都貼在一起了~ 版本1：

1.寫出惠更斯-菲涅爾原理的內容及基爾霍夫衍射積分公式

2.寫出光柵的結構因子和單元因子。與投射式光柵相比，反射式閃耀光柵的優點是： 3.寫出Abbe干涉成像原理的內容及其意義

4.澤尼克相襯顯微鏡（1）研究對象是什么（2）用4f系統和矢量圖解法畫出工作原理（Ps：這個是他上課講了但是書上和ppt上都沒有的東西……）（3）寫出步驟（4）能否將 零級譜光強完全去除，為什么？

5.波帶片如圖所示（只露出第2、4條半波帶）：（1）寫出各焦點的位置（2）為何會有 多個焦點？（3）用螺旋式曲線求主焦點和左側第一次焦點的光強（4）為何對于圓孔在軸 線上會有亮暗分布，而圓屏則軸線上各點均是亮點？

6.Apple公司新出的Iphone4，分辨率為326像素/英寸（25.4mm），據負責人Steven說已超過了人眼的分辨率，請問是否事實如此。人眼的極限分辨率是多少？瞳孔直徑2~8mm，接受的波長范圍400~750nm（Ps：可能具體數字不準確……）。將該Iphone4放到多遠處可看清每個像素？

7.用波長為λ的平行光和球面光全息照相得到余弦光柵底片，其透過率函數為t(x,y)=t 0 + t1*cosk(x^2+y^2)/2Z.現用與水平面夾角為θ向右下入射的波長為2λ的平行光照射 該余弦光柵，問衍射場的組成及特點。

8.寫出透鏡的空間極限頻率與儀器分辨本領的關系，物放在焦面F處。

9.一臺光柵光譜儀，兩個凹面鏡的焦距均為30cm，接收用CCD寬度為2cm，分2000個像素。接收的波長范圍是650~750nm，問光柵應如何選取？若入射光的寬度為1cm，應怎樣選擇透鏡以符合其分辨率？

10.根據惠更斯原理，畫出平行光正入射到負晶體上，晶體內和晶體外的o光e光傳播方向、偏振方向和波前。光軸方向為與水平面夾角α。

11.兩偏振片垂直放置，中間放有光程差（n0-ne）d=λ/2的晶片，初始時光軸平行第一 個偏振片放置，然后晶片以ωt的角速度旋轉。I0的自然光垂直入射到第一個偏振片上，求I1（透過第一個偏振片的光）I2（透過晶片的光）及I3（透過第二個偏振片的光）。

版本2：

期中也是，考了好多概念和應用的題，不難不復雜，但是要是原理不清，很可能想不清楚 做不對（比如本人……）

Ps：光學本身很妙，但是上wsf的光學，一定隨著他講課的進度及時自學，否則到考試前 再自學恐怕內容太多來不及……ppt和藍皮書結合看還是不錯的。別的不說啥了，大家懂 得，想選光學的學弟學妹們先去試聽一節再說。好自為之……

版本3： 填空題： 簡述惠更斯原理 兩束光相干的三個條件 兩種干涉裝置及舉例 傍軸條件和遠場條件

解答題

1、畫出邁克爾孫星體干涉儀的簡圖，說明其巧妙性。

2、近視眼能不能看清等傾條紋？能不能看清等厚條紋？

3、已知波長，求光頻率（這個比較簡單……）

4、一個凸透鏡在中間，左右是兩個焦面。左焦面上有OQ兩點源，O在光軸上，Q在光軸上方a處。寫出兩點波前函數（透鏡前和透鏡后，一共4個）和右焦面接受屏上的干涉條紋形狀、間距。

5、凸透鏡劈兩半的那個干涉裝置。畫出干涉區域，求兩像點連線中垂面接受屏上的干涉條紋形狀、零級亮斑位置。

6、（比較怪誕的題）邁氏干涉儀裝置的變型。但是n和h都是T的函數。已知dn/dT和dh/dT，還有初始時的n、h、λ，吞吐了80個條紋，求最后的溫度。（主要是計算怪異……據說是270多度？）

7、楊氏干涉裝置中光源寬度的問題。求極限寬度、極限縫距（和前面一問條件不同）和在第二問條件下縫距變為1/3時的襯比度。

8、已知相關數據，求邁氏干涉儀的測長精度、量程、訊號頻率。

9、（書上習題的翻版）工件上有條溝，已知等厚干涉圖樣、條紋間距和條紋偏離距離，求溝深。

版本4：（送分題部分）

光場時間相干性和空間相干性的反比公式 惠更斯-菲涅爾原理的表述、做圖、積分式 阿貝成像原理的表述、意義

四種光波的成分分析（一種平面，兩種球面，一種球面加平面）費馬定律的表述 用費馬定律推導折射定律

（大題部分）

1、類似于對切透鏡，但是只有上半部分。即平行光照射，一個凸透鏡的上半部分在光軸 上，遠處在3F處有個屏，求干涉條紋和一些性質。

2、等厚干涉檢驗驗規是否等高、平整。和紅書上那題類似。

3、已知電視機對角線長度，長寬比，分辨率，人眼直徑，光波長，求在多遠距離之外看電視比較合適。

4、全息圖。把一平面波和一球面波（波長相等）的波前記錄下來作為衍射光柵，用另一種波長是前兩波一半的球面波去重現，求重現波。

5、衍射重復單元。結構單元是單縫，間距分別為a、2a、a、2a、……求衍射場。

6、平行光照射透射光柵。具體不記得了。但就是關于光柵性質的簡單計算。（結果我還 是算錯了……ft）

7、兩個相同的余弦光柵垂直疊加。求頻譜面上出現幾個譜斑。然后是濾波：只需要cos（2πf（x+y））成分，畫圖說明怎么濾掉。

8、偏振片干涉。沒做完，不說了。

版本5：

1.岸上一個信號發射器，發出電磁波，水面船上一個信號接收器。已知兩者高度，電磁波波長。在一個距離D接收器收到加強信號，在D-80米處又收到。求D以及下一次收到加強信號的位置。

2.和現代光學基礎4.18題類似。

版本6：

1、惠更斯-菲涅爾原理的內容、積分式與圖示說明，并利用積分式說明為什么太陽看起 來是均勻發光的圓盤

2、阿貝成像原理的內容與意義

3、反射閃耀光柵相比投射光柵的優點

4、相襯顯微鏡的原理

5、布儒斯特角相關，說明對于平行玻璃板，上表面反射光為線偏振光時，下表面反射 光的偏振狀態

6、布拉格衍射相關，說明尋找晶體衍射斑的方法及原因；以及微波衍射中，給定波長 時設計合適的晶面間距使得觀察效果較好---------概念與計算的分割線-----------------

7、給定星體角間距，求望遠鏡的最小口徑及對應的放大倍數

8、全息圖相關，給定物光、參考光、與成像時的入射光，求屏函數與出射場的成分

9、單縫衍射中，將下半部分以折射率為n，厚度為d的啥（名字不記得了）覆蓋，（其 實就是增加(n-1)d的光程），求新的衍射場，并在給定縫寬a與(n-1)d的條件下畫出光強 分布圖

10、透射光柵相關，給條件求光柵常數d、縫寬a、總長度D并說明衍射場情況11、4f系統相關，求正交密接的全同余弦光柵在頻譜面上的光斑形狀，并設計濾波器使 得像場與cos(2πf(x+y))成正比。

12、利用四分之一波晶片，求自然光與圓偏振光的混合光中兩者的比例

13、偏振光相關，叫歐啥棱鏡（名字又不記得了），畫光路圖并計算出射光夾角，類似 小紅本習題指導3-14題，但光軸方向不同

第三篇：光學實驗總結

2011年第一學期光學實驗心得體會

生命科學學院

09級生科3班

余振洋

200900140156 2011/6/1

這個學期即將過去，而光學實驗也已經全部結束了。老實說，雖然我是一名學習生物科學的理科生，但這卻是我第一次正真意義上的接觸到各種光學儀器，第一次深入了解不同的光學原理。因此在實驗過程中，當每一次面對不同的儀器和不同的方法時，都需要一個了解和熟悉的過程，這也使得實驗的過程顯得不是那么的順利，但總體來說還算平穩，自己也從中收獲了很多。

在這個學期中，我跟隨著四位不同的老師，學習和體驗了六個不同的光學實驗，分別是：應用最小偏向角法測定三棱鏡的折射率；單色儀的調節與定標；偏振光的產生、檢驗及強度測定；小型旋光儀的結構、原理及使用；測量牛頓環直徑并計算曲率半徑；利用雙棱鏡干涉法測He—Ne激光波長。每做完一個實驗，第一感想都是相同的：其實實驗本身很簡單，只要能夠對實驗原理有細致深入的了解，在過程中足夠細心，很多之前出現過的問題和狀況是完全可以避免的。

與此同時，對于我們所使用的這本《實驗光學》教材，它在內容的編排上也有其獨到之處。與以往的實驗指導教材不同，它并不是將每次實驗所涉及的實驗目的、原理、實驗儀器的操作、實驗步驟堆在一起列舉出來，而是首先將所有的實驗原理、實驗儀器的操作列舉在了書的前面，而將從中發散思維而設計的實驗的簡潔的實驗內容與之分開羅列。這樣一來，在進行實驗預習的時候就需要自己查閱課本及相關資料，再將它們串聯起來。這個過程中就需要對本次實驗所涉及的相關內容進行查詢，了解設計實驗的背景及相關資料，從而更好的認識到這次實驗的目的及原理所在，學習前輩學者設計實驗的思路及科學的思考問題和解決問題的方法，并且對其進行思考，從而有所發現，加深了對科學實驗重要性的了解，明確了物理實驗課程的地位，作用和任務。

在試驗操作過程中，也培養了自己的動手能力，將學到的實驗理論知識應用到實踐能力，提高了將實驗理論和實際的實驗過程相結合的能力，對以后的實驗操作及理論知識的學習打下了堅實的基礎，有很大的促進作用。

在對實驗結果分析的過程中，掌握了測量誤差的基本知識，學會了正確處理實驗數據的能力。這之中包括：測量誤差的基本概念，直接測量量的不確定度計算，間接測量量的不確定度計算以及處理實驗數據的一些重要方法。鍛煉了分析問題及解決問題的綜合能力，從實驗過程所遇到的困難中，分析問題的癥結所在，并從以往所學到的知識原理中尋找解決措施，從失敗的實驗結果中分析原因并找出解決方法，從成功的實驗結果中分析成功的的關鍵所在，總結經驗，以便下次實驗的成功。

下面再對光學實驗提出一點建議： 1． 關于實驗儀器：

在整個的實驗過程中，我想所有的同學包括老師們都知道，有些儀器在操作上并不是那么的準確，甚至是有問題的。而我們學生在使用時，事先并不知情，往往是做到第一組數據出來后或者已經進行到一半了才發現儀器的問題，這樣不僅浪費了時間，也有可能打擊同學們的積極性。不管是儀器老化還是維護技術的問題，我希望老師們能定時地做一次儀器檢測，能調整的盡量調整，不能調整的，就在旁邊做一個標注，說明這臺儀器有問題，建議同學不要使用。

2.關于老師的教學方式：

我在一個學期的時間里接觸到了四位老師，也體驗到了不同的教學方式。但這之中，我覺得能帶給我們更多啟發的是教我們“應用最小偏向角測定三棱鏡的折射率”的那位老師（不好意思，由于只接觸了一次，我沒能記住他的名字）。這位老師在講解實驗原理時，會把我們叫到一塊兒，然后根據黑板上的圖示，挨個提問我們。在我們說出自己對實驗原理的理解后，老師會在此基礎上進行正確的講解并補充相應的細節。這一整個環節后，大家對實驗原理就有了透徹的理解，也為接下來實驗過程的順利進行打好了基礎。而雖然其他幾位老師也都將實驗原理及操作方法講的很仔細，但畢竟只是單方向的輸入，而且同時也不能排除有些同學壓根就沒預習，即使老師講了以后也沒搞懂，最后單純只是依樣畫葫蘆湊出實驗數據了事，我想這樣純粹是浪費時間。而且我們組的成員都覺得，在那位老師和我們一起熟悉了實驗原理后，各自都或多或少獲得了一些啟發性的東西，這樣的話，該實驗的意義便提高了一個層次了。3.關于實驗報告：

每次做完實驗，我們都會寫一份實驗報告，并在最后附上實驗數據和針對數據的分析以及討論。但是我們并不知道我們所回答的課后習題是否正確，而且也不知道我們所總結的實驗收獲是否完整，也無法了解其余同學的總結。所以希望老師們能在每次實驗后將批改完的報告發給我們，以便我們進行自我修正，并提高自己的報告水平。有必要的話，還可以適當進行講解，加深對實驗的認識。4．關于實驗內容：

由于時間有限，而實驗的內容又很多，所以每個同學每學期只被安排做6個實驗，所以很多好的、經典的物理光學實驗，我們都沒有機會去做，不免讓人感到遺憾。比如說全息照相，當我聽那些做過的同學講其中的奧妙和樂趣時，心里那個羨慕啊。但是好像我們在大學階段就再也無法接觸到光學實驗了，所以真的很遺憾。對于這點，我也沒有很好的辦法，畢竟我們不是本專業的學生，所以只能在這兒發一下小感慨了。

總之，我在基礎光學實驗中，學到了許許多多的東西，我在今后的學習生活中，一定會把它們用上的。最后，再一次對給予我們細致認真講解和啟發性指導的老師表達誠摯的謝意。

第四篇：LED光學設計心得

LED光學設計心得

光學設計首先是對LED有一定的了解

先說CREE吧，CREE比較常用的LED：XPE，XPE-hew，XPG，XPG-2，XTE，XBD，XML，XML-EZW，XML-HVW，MTG，CXA系列和ML系列，還有以前的那種MX6，MX3，MX3應該是已經停產了，CREE的LED總體上還是很不錯的，除了XPE-HEW，XTE，XBD-ww，MX3和MX6這幾款容易出黃圈外(MX3和MX6中心容易出藍斑，下面就不講MX3了，后面會告訴大家怎么去掉TIR透鏡的黃斑，不需要那么麻煩去模擬熒光粉的)，其它的光源都是比較好設計的，這些光源中MX6，XPG-2以及CXA系列的定位是需要注意的(我用的是TP)，MX6和ML系列的光源文件的原點位置在LED基座的底部，XPG-2的光源文件的原點位置在LED發光面下面0.2mm的位置處，CXA系列的原點在光源板子的表面，所以在導入光源文件的時候原點位置是需要注意的。

現在CREE用的比較多的應該是XPG，XPG-2，XTE，XBD。CXA系列用的還是很少，我們就說說XTE，XBD和XPG-2吧，這是CREE去年推出來的(沒記錯的話，應該是去年)，我用XTE做過多款路燈，都是邊緣發黃，這個我還想到有什么辦法解決！XBD設計過單顆透鏡，MR16等，XBD-CW加輕微的磨砂是可以沒有黃斑的，但是ww這款磨砂就要加重一點，用蜂窩改善也是可以的，且XBD的冷白和暖白測同一個透鏡，角度是不一樣的，設計時一定要確定用什么色溫范圍(其實

在TIR設計時注意一下結構，是可以用輕微磨砂就能完全去掉黃斑)，XPG-2這款光源和XPG一樣，做TIR的透鏡是可以不用加磨砂的，光斑沒有黃斑，且光通量在1.5A時，光通量可以在400lm以上(R3，R4，R5)，XTE和XPG-2這兩款在光通量是很接近的，且它們的光通量的測試數據是在結溫85°C時測的，現在的所有的4040尺寸一下的LED，就LUXEON-T(3737的尺寸)是可以和他們競爭的。

(以上都是我個人對CREE LED的看法，可能有不正確的地方或者漏掉的地方，歡迎大家指出來)

下面說說lumileds，流明的LED型號太多，我主要用過的有：rebel，rebel-es，Luxeon-Z，luxeon-A,luxeon-M其余的像LUXEON-H，luxeon-T等等這些基本沒用到過，我相信很多光學設計師都個我一樣，用的流明LED最多的型號就是rebel 和rebel-es，流明的LED光源文件原點的位置是不用移動的(我用的是TP)，且rebel-es主要是和XPG競爭的，兩者的光通量基本一樣，做的透鏡也沒有黃圈，但是流明的光源規格書中一般沒有1.5A的數據，CREE都是有的。rebel和rebel-es都是很好設計的光源，就像CREE的XPE和XPG(以上都是我個人對lumileds的看法，可能有不正確的地方或者漏掉的地方，歡迎大家指出來)

osram的LED最著名的就是oslon80和150，一般就是CP7P，CR7P，CQ7P和CPDP，CRDP，CQDP,其中以CP7P，CPDP 這個

用的最多，在沒有CR7P，CQ7P的光源文件時，是可以用CP7P的光源文件設計的，結果基本上是一樣的，OSLON150也是這樣。osram的CP7P，CPDP，CQAR這三個光源的光源文件模擬時都是需要移動的(TP)。用TP設計的人都知道，7p和DP模擬時，顯示出的光斑是不對稱的(我說的是鏡面)，osram的80°和150°不怎么好設計配光，配光曲線老是不對稱，這個其實不用去太在意，這是光源文件的問題，模擬時表面加個蜂窩就可以了，當然你也可以在TP里面設置磨砂，然后透鏡表面附一個磨砂屬性。我用CP7P和CPDP設計過路燈，par燈，MR16，還用背光用的那種透鏡等等，沒有黃圈，光面也是沒有黃圈。

osram去年推出的CQAR，光通量比不上XPG-2和luxoen-T，且做路燈的話，黃圈很重，TIE的透鏡表面也需要加磨砂才能改善，光源文件的原點位置也是需要移動的(以上都是我個人對osram的看法，可能有不正確的地方或者漏掉的地方，歡迎大家指出來)

下面就說日亞的光源吧： 日亞有183-6L，183-3L，219,119,757,153，這些都是用的較多的，當然還有cob封裝的，cob封裝的以后一起說，183這兩款和CREE的MX6，MX3很想，當然配上同一個透鏡的角度是不一樣的，但是光斑的邊緣發黃，小角度中心發藍都是有的，且這兩種光源的光源文件的位置都是一樣的，都在LED基座的底部，所以用的時候要移動光源文件，不過現在基本上不見用183這兩款光源了。219和119這兩款光源是一樣的，只是封裝上有區

別(這是日亞的人說的)，但是219中的有一款和其他的219是不一樣的，我忘了是哪一個了。下面就直說119了，119這個光源我在幾年設計中遇到的不是很多，但是每次的效果都是不錯的，加點磨砂一點問題都沒有。現在比較火的是757這個，TIR透鏡上用到，球泡燈上用到，主要是性價比不錯，但是黃圈重，tir的燈杯上，加磨砂光斑都很難做均勻，但是我以前幫客戶做了一個，DUV是在0.006以下的，cd值和效率也都滿足客戶的要求，主要還是透鏡結構要做注意，要知道LED黃圈是由透鏡的哪個部分引起的，不要去模擬熒光粉，我以前也用模擬熒光粉的方法去處理黃圈，但是都不對，可能是我的模擬熒光粉的方法不對吧!

我這幾年的設計中遇到最多的光源就是上面的這些，當然還有CITIZEN的cob封裝的LED，sharp的，三星的，還有國產的我下面就說一下怎么把黃圈去掉，其實是很簡單的，只要把透鏡火山口里面的平凸做平了，表面加磨砂或者珠面就可以了，大家以后設計時可以試一下，但是這樣做不好的地方就是透鏡的cd值會比火山口做平凸的要低，有可能不能滿足客戶要求，那這時就要把透鏡的角度做客戶允許角度范圍的下線，這樣也是可以的，就是透鏡的容差也做大了。

下面在說下所有cob封裝的LED吧，這個說完就說路燈，現在做cob封裝用的越來越多，想citizen的CLL010-020-030-040-0505,還有234等等，還有sharp的GW5D這些，太多了，記不住啊!特別是sharp的和NICHIA的cobLED，下載的光源文件是RS8的，TP用不了，那么這個時候怎么辦，我不了解別人是怎么做的，但是我遇到過很多都是說自己建光源文件，是不是LED有多少個芯片就建多少個朗博體，在加上個熒光粉，設置不同的波長，或者有些人直接把整個發光面建朗博體，在或者就是用TP7.0以上的版本，根據配光建一個光源，然后附在一定大小的平面上，我想告訴大家，這樣做肯定不行的，只要LED的尺寸超過5050的，自己建的光源做透鏡的誤差會很大，其實是很簡單的，打個比方吧，如果你有MX6的光源文件，沒有日亞183-6L的光源文件，那么你就可以用MX6代替日亞183-3L來做，然后透鏡表面加磨砂來微調一下角度。我想告訴大家的就是，cob的發光面越大的，這種替換的角度會越準確，就算客戶要求的LED的發光面是10mm，而你已有的光源的光源文件是9mm，這樣都是可以直接替換來做的，這樣的唯一要求：透鏡的表面一定要磨砂，因為珠面微調的成本太貴

第五篇：2012級光學設計題DOC

2012級光學設計性實驗題目

設計性選題說明

光學實驗最后一部分是設計性實驗。以下就題目的選擇、實驗的進行說明如下：

1、從下列題目中每個學生任選一個實驗題目，每題人數給定。6月6日（周五）下午1：30至4：00提交實驗方案，經指導教師審閱批準后開始進行實驗，沒有提交實驗方案或實驗方案不合格的學生不允許進行設計性實驗。戴瑞：光學一室； 陸子鳳：光學二室 ； 李金環：光學三室； 張瑛：光學準備室。

2、實驗分成四個組，1組周一（6月9號）、2組周二（6月10號）、3組周三（6月11號）、4組周五（6月13號）。下午12:30---17:30；

3、制定方案時，要發揮獨創精神，根據題目要求選擇適當的實驗方法、儀器（精度、型號）、安排適當的實驗步驟及注意事項。方案必須認真手寫到實驗報告上，不得抄襲；

4、進行實驗時，要注意分析實驗數據，并與預期結果進行比較，分析實驗中的問題，適當地改進實驗方案，使實驗獲得比較理想的結果；

5、實驗誤差分析結果的評價以及對實驗的進一步的探討，是設計性實驗的重要內容；

6、實驗后寫出完整的實驗報告；

7、計性實驗的心得體會要實事求是的寫，要有重點并具體的議論一、二個問題，防止空談，特別希望提出具體的改進意見和對教師的期望。

8、實驗前提出需要儀器及材料的詳細計劃，實驗室提供現有的儀器設備供同學選用，如有特殊儀器使用要求，需要提前向老師說明。注意愛護和保管好儀器，如有損壞或丟失要及時報告老師處理；

9、設計性實驗主要參考書：光學教程 姚啟鈞著；普通物理實驗（光學）楊述武；

9、實驗題目J1－J10由李金環老師指導，L1－L7由陸子鳳老師指導，Z1－Z8由張瑛老師指導；D1—D2由戴瑞老師指導。

10、時間要求：請選好題目，每人1題，并于5月28（周三）日下午由各班負責人將選題名單上交給張瑛老師。

J李金環老師的設計實驗題目

（J實驗一 to J實驗八）（13人）

J實驗一 光盤性質研究（1人）

目的：

（一）了解光盤CD，VCD，DVD的構成及光學性質；

（二）學會解釋出現的光學現象； 要求：

（一）設計實驗方案，推導出實驗的原理和公式，畫出光路圖；

（二）使用多種方法進行測量；

（三）光盤的刻線走向及刻線密度。提示：

（一）利用光的衍射特性； 問題：

（一）將研究的結果進行比較。

J實驗二 光譜分析及柯西色散公式研究（1人）

目的：

（一）研究光譜分析的基本方法；

（二）進一步研究棱鏡色散曲線；

（三）研究正常色散曲線—柯西公式。要求：

（一）設計實驗方案，推導出實驗的原理和公式，畫出光路圖；

（二）分析不同玻璃棱鏡的色散曲線，確定實驗室使用棱鏡的制作材料；

（三）用計算機進行數據及圖形處理； 提示：

（一）可利用最小偏向角；

（二）選擇不同光源進行比較分析。

J實驗三 空間濾波對光柵性質的探討（2人）

目的：

（一）掌握制作光柵的方法；

（二）探討光柵不同頻率衍射光的性質；

（三）了解空間濾波的原理。要求：

（一）自己設計實驗方案，畫出光路圖；

（二）推導出雙光束干涉的公式；

（三）推導出正弦光柵的衍射方程；

（四）討論光強對條紋對比度的影響。提示：

（一）利用干涉和衍射；

（二）空間濾波。問題：

（一）怎樣得到對比度好的條紋？

J實驗四 定域與非定域干涉的研究（1人）

目的：

（一）進一步了解干涉的原理；

（二）定域干涉與非定域干涉的形成；

（三）掌握邁克爾遜干涉儀的調節和使用。要求：

（一）設計實驗方案，推導出實驗的原理和公式，畫出光路圖。提示：

（一）光的干涉； 問題：

（一）什么是定域干涉，非定域干涉，兩者的本質區別；

（二）用非定域干涉測量光源的波長。

J實驗五 光源相干長度的測量（1人）

目的：

（一）進一步了解相干長度的概念；

（二）研究不同光源相干性；

（三）掌握邁克爾遜干涉儀的調節和使用。要求：

（一）設計實驗方案，推導出實驗的原理和公式，畫出光路圖。

（二）測量不同光源的相干長度（白光，鈉燈，汞燈中的某個波長）提示：

（一）光的干涉；

（二）定域干涉或者非定域干涉均可。

問題：

（一）什么是相干長度；

（二）不同光源的相干長度。

J實驗六 光學系統像差研究（2人）

目的：

（一）進一步了解像差理論，對各種像差作定量和定性的研究； 要求：

（一）設計實驗方案，推導出實驗的原理和公式，畫出光路圖；

（二）測量出球差，像散；

（三）觀察場曲和畸變；

（四）測量色差；

（五）畫出觀察到的像差圖形。提示：

（一）可以用朗契光柵考察各種像差。問題：

（一）分析各種像差的來源及解決辦法。

J實驗七 不同方法測量鈉雙線的波長間隔（1人）

目的：

（一）測鈉燈光源中雙線的波長間隔；

（二）深入理解干涉原理 要求：

（一）熟練調節和使用邁克爾遜干涉儀

（二）熟練調節和使用法布里-珀羅干涉儀 問題：

（一）如何迅速正確地在邁克爾遜干涉儀上調出白光的干涉條紋？

（二）如何確定兩束光等光程？

J實驗八 用光學掃描法測量金屬桿直徑（1人）

目的：

（一）用不同的方法測量金屬桿的直徑；

（二）用激光掃描測量金屬桿直徑 要求：

（一）幾何陰影是如何確定的；

（一）試分析光線經過金屬桿表面是怎樣傳播的。

（二）如何得到測量金屬桿較好的實驗效果？

提示：

單邊衍射原理

J實驗九 莫爾條紋原理及應用(1人)目的：

（一）了解莫爾條紋的原理；

（二）了解莫爾條紋的應用及光柵傳感器的原理；

（三）用莫爾條紋測量微小偏角 要求：

設計實驗方案，推導出實驗的原理和公式，畫出光路圖。

J實驗十 生活中的偏振光及檢測(1人)

目的：

（一）掌握光的偏振原理；

（二）檢測生活中的偏振光；

（三）了解偏振光的應用。要求：

設計實驗方案，推導出實驗的原理和公式，畫出光路圖。

J實驗十一 雙光柵衍射成像研究(1人)

目的：

（一）掌握光柵的衍射原理；

（二）應用光柵衍射成像 要求：

設計實驗方案，推導出實驗的原理和公式，畫出光路圖。

L陸子鳳老師的設計實驗題目

（L實驗一to L實驗七）（12人）

L實驗一 ：自組望遠鏡和顯微鏡（2人）

目的：

（一）了解望遠鏡和顯微鏡的基本原理與結構；

（二）學習組裝望遠鏡和顯微鏡，掌握他們的使用方法；

（三）了解助視儀器的視角放大率和測量方法； 要求：

（一）根據望遠鏡（顯微鏡）的基本原理與結構，確定光學元件的具體參數（如焦距大小）；

（二）設計方案，搭建一個望遠鏡（顯微鏡）實驗光路，繪出其光路圖

（三）組裝不同視角放大率的顯微鏡，并利用比較法，以微小物體例如（微尺）為物，驗證顯微鏡的放大率；分別用比較法和工時法測量組裝望遠鏡的視角放大率 提示：

望遠鏡是物鏡的像方焦點與目鏡的物方焦點重合的光學系統。詳見《光學教程》姚啟鈞，高教出版社。組裝顯微鏡前，一定想好顯微鏡的放大率如何確定計算，通過放大率的計算確定筒長。

L實驗二：用邁克爾遜干涉儀測白光光源的相干長度和薄玻璃片的折射率（2人）

目的：

（一）利用邁克爾遜干涉儀測白光光源的相干長度和薄玻璃片的折射率

（二）深入理解等傾和等厚干涉原理 要求：

（一）熟練調節和使用邁克爾遜干涉儀

（二）掌握測定玻璃折射率的原理和方法 問題：

（一）如何迅速正確地在邁克爾遜干涉儀上調出白光的干涉條紋？

（二）如何確定兩束光等光程？

L實驗三： 偏振光特性的研究（時間剩余要求自制色偏振儀）（1人）

目的：

（一）學習用光電轉換的方法測定相對光強, 驗證馬呂斯定律。

（二）研究1/4波片的光學特性

（三）研究半導體激光器的偏振特性（測出其偏振度）

（四）研究物質的旋光特性

（五）觀察石英晶體的旋光特性和測量旋光度

（六）觀察旋光色散，并解釋現象 要求：

（一）掌握各種偏振光的特性。

（二）學會辨別各種偏振光。

（三）了解偏振光干涉和雙折射現象。提示：

用偏振光干涉原理解釋雙折射現象。用白光做光源，在兩個正交偏振片之間插入一塊雙折射物質，從檢偏器一端迎光看去，可以看到偏振光干涉產生的顏色，用觀察到的現象來解釋雙折射現象。問題：

（一）什么是互補色？

（二）用偏振光理論來解釋實驗中的互補色現象。

L實驗四

編碼片的攝制及空間慮波實驗研究（2人）

目的：

（一）學會用干涉原理制作?調制光柵圖片。

（二）了解空間慮波，空間頻譜等基本概念，基本知識。要求：

（一）設計實驗方案，擬定實驗方法和步驟，攝制正交光柵及?調制光柵圖片。

（二）設計空間濾波實驗裝置，畫出光路圖，調節光路，觀察?調制光柵圖片以過濾波后所成象的變化情況并加以解釋。

提示：

掌握光學傅立葉變換，用阿貝二次成像原理解釋試驗中遇到的現象。了解各種濾波器對圖像質量的影響 問題：

（一）在?調制中物面上沒有光柵的地方原來都是透明的但像面上相應部位卻是暗黑的，為什么

（二）鈉光或白光進行阿貝實驗有何困難，實驗光路應怎樣變動

L實驗五：雙棱鏡干涉的深入研究（2人）

目的：

（一）進一步掌握雙棱鏡的干涉原理及調節方法；

（二）測定兩虛光源之間的距離與狹縫-雙棱鏡間距之間的關系。要求：

（一）實驗測量雙棱鏡的楔角，并比較角度不同干涉現象的差異；

（二）用多種方法測量兩虛光源之間的距離，并比較優缺點；

（三）測定兩虛光源之間的距離與狹縫-雙棱鏡間距之間的關系曲線；

（四）利用雙棱鏡干涉觀察He-Ne激光的干涉條紋，并測量氦氖光的波長； 提示：

如何調節氦氖光的干涉條紋，以及如何測量其波長，請自性參考《物理實驗》2007年，27卷，第7期34-35頁！

L實驗六：一步彩虹全息（2人）

目的：

（一）了解白光再現全息照相的基本原理，學習拍攝一步彩虹全息圖和觀察再現圖像的方法

（二）了解一步彩虹全息圖與普通全息圖有何區別和聯系 要求：

（1）一步彩虹全息圖的記錄和再現景象的基本原理。

（2）拍攝全息圖的技術要求和有關注意事項。（3）了解并掌握一步彩虹全息的實驗光路圖。

（4）掌握像面全息和一步彩虹全息實驗光路以及再現像的區別和聯系。

提示：

拍攝一步彩虹全息圖，物置于透鏡物方焦距（ｆ≈１０ｃｍ）以外。在屏上出現適當大小的清晰物像之后，再把干版架向前（或向后）挪動３ｍｍ～１０ｍｍ。緊靠透鏡置一約５ｍｍ寬的縫光欄，調節物光和參考光強度適當后即可拍攝，或在教師指導下，拍攝一張像平面全息圖。

L實驗七：自制旋光儀測定糖溶液的濃度（時間剩余要求自制色偏振儀）（1人）

目的：

1．觀察線偏振光通過旋光物質所發生的旋光現象 2．了解右旋體、左旋體旋光物質

3．掌握用旋光儀測定溶液或液體物質的旋光度的方法

要求；

1．配置一定濃度的糖溶液（最好理論計算出該溶液的濃度，以和測量值比較）2．組裝旋光儀和測定旋光率

（1）樣品管的充填

（2）儀器零點的校正和半暗位置的識別（3）樣品旋光度的測定

3．注意事項

（1）溶液注滿試管，兩端不能有氣泡。

（2）試管兩端均應擦干凈方可放入旋光儀。

（3）在測量中應維持溶液溫度不變。

（4）試管中溶液不應有沉淀，否則應更換溶液。

Z張瑛老師的設計實驗題目

（Z實驗一to Z實驗八）（13人）

Z實驗一 光柵特性的研究（2人）

目的：

（一）熟悉分光計的構造和調節原理

（二）深入研究光柵的光學特性 要求：

（一）推導出最小偏向角位置上的光柵方程

（二）在平行光斜入射的條件下，測量光柵常數和未知光波波長。

（三）測出左右兩側光譜的非對稱分布規律。

（四）利用光柵測量普朗克常數和里德伯常數。提示：

利用汞光源和最小偏向角位置上的光柵方程求光柵常數和未知光波的波長。利用氫光源測量普朗克常數和里德伯常數。

Z實驗二 液體折射率測量方法的比較研究（2人）

目的：

（一）研究用多種方法測量液體的折射率

（二）分析各種方法的適應范圍。要求：

（一）設計三種測量液體折射率的方法

（二）實測三種液體的折射率

（三）分析各種方法的特點及誤差 提示：

設計三種在實驗室現有條件下可完成的測量液體折射率的方案，不包括基礎實驗中已用過的方法和中學實驗中過于簡單的方法。

Z實驗三 用 F—P干涉儀測量激光的波長（1人）

目的：

（一）熟悉 F—P干涉儀的原理及調節方法

（二）測量激光的光波波長 要求：

（一）調出標準的等傾干涉花樣

（二）用普通方法測量未知光波的波長

（三）在厚度不變的條件下，測量激光的光波波長 提示：

在汞光源前放上濾光片，先調出綠光條件下標準的等傾干涉花樣，測出第k級及第k-3圓環的直徑。然后換上激光光源，保持膜厚度不變，用同樣的方法測出第k級及第k-3圓環的直徑，代入公式即可出激光波長。

Z實驗四 反射式白光再現全息照相（1人）

目的：

（一）進一步理解白光再現全息照相的原理

（二）熟悉白光再現全息照相光路 要求：

（一）設計兩種拍攝白光再現全息照相的光路。

（二）利用兩種光路分別拍攝兩張反射式全息圖。

（三）與普通全息照相比較有何異同點； 提示：

在各種實驗講義中查閱原理部分，設計兩種拍攝反射式白光再現全息的光路，在實驗中分別用兩種光路拍攝反射式白光再現全息圖。

Z實驗五：用法布里干涉儀測量鈉雙線的波長差及膜厚度（1人）

目的：

（一）掌握法布里—珀羅干涉儀的調節方法

（二）通過法布里—珀羅干涉儀測定鈉黃雙線的波長差

（三）膜厚d的測量。要求：

（一）設計方案，寫出測量原理和測量公式，擬定實驗步驟，測定鈉黃雙線的波長差；

（二）測定膜厚d；

（三）比較邁克爾遜干涉儀與法布里—珀羅干涉儀的實驗現象的區別。提示：

鈉光源是由兩種波長的光組成，它的波長值是平均波長值。由于法布里的分辨率非常高，能夠把這兩種波長的光所形成的干涉花樣分開，我們利用這一現象來求兩光之間的波長差。

Z實驗六

全息波帶片的制作（2人）

目的：

（一）掌握制作全息波帶片的原理。

（二）學會制作全息波帶片的方法。

（三）觀察全息波帶片的成像特點。要求：

（一）設計兩種制作全息波帶片的光路。

（二）攝制不同焦距的全息波帶片。

（三）觀察全息波帶片具有的透鏡成像規律。

（四）討論全息波帶片的成像和玻璃透鏡成像相比的優缺點。提示：

以全息照相原理為基礎，自行設計兩種拍攝全息波帶片的光路。用兩種光路拍攝出不同焦距的全息波帶片，并用不同的方法測量其焦距。

Z實驗七 用干涉法測量金屬絲的線脹系數（2人）

目的：

（一）掌握用干涉法測量線脹系數的原理。

（二）學會用光學的方法測量金屬絲的線脹系數。要求：

（一）推導出測量金屬絲線脹系數的公式。

（二）研究出具體的切實可行的測量方案。

（三）制定出給金屬絲加熱的方法。

提示：

用兩塊平板玻璃與待測金屬絲制成空氣劈尖，用鈉光照射劈尖時，分別測得金屬細絲在常溫和高溫下的干涉條紋寬度及高溫時的溫度，利用推導出的線脹系數公式可求出金屬絲的線脹系數。

Z實驗八 高亮度LED光源在光學實驗中的應用（2人）

目的：

（一）掌握LED白光源的發光原理。

（二）了解LED白光源的發光特點及與普通白熾光源的區別。要求：

（一）研究LED白光源的光譜特性。

（二）用LED白光源在三個基礎實驗題目中研究其發光特點。

（三）與普通白熾光源、節能燈白光源作比較，分別論述各種白光源的特點。

提示：

自選在三個基礎實驗中運用LED白光源代替白熾光源，通過實驗數據說明LED白光源與普通白熾光源有何異同，概括總結出LED光源的綜合特性。

戴瑞老師設計實驗題目

（D實驗一 to D二實驗）

D實驗一 設計實驗探討單透鏡及光具組主平面成像性質（1人）

目的：

（一）掌握主平面成像性質；

（二）實驗上觀察到單透鏡主平面上成像.要求：

（一）理論推導單透鏡及光具組主平面成像的橫向放大率；

（二）設計實驗方案觀察單透鏡主平面上成像，畫光路圖；

（三）設計實驗方案計算光具組主平面上成像的橫向放大率，畫光路圖.提示：

（一）借助輔助透鏡成像.D實驗二 探討確定波片光軸的實驗方法（2人）

目的：

（一）掌握不同偏振態的光通過波片后偏振態的變化；

（二）探討確定波片光軸的實驗方法； 要求：

（一）會用布儒斯特定律確定偏振片的透振方向；

（二）設計實驗方案，畫光路圖確定波片光軸方向；