光学平台说明书

天津港东科技进展天津港东科技进展天津港东科技进展天津港东科技进展3411GSZ-2B型光学平台〔26例试验〕使用说明书GSZ-2B型光学平台可供大专院校一般物理试验课开设光学试验使用。本说明书举例说明的26项试验涵盖了几何光学、波动光学和信息光学比较重要的根底课题，要求搭配试验内容，组织试验课教学。kgkgmmcm平台桌子1200×800×12011061911500×1000×130192.5100921800×1000×150242.514094附件一览表：隔震导磁台面不平度：＜0.05mm名称数量备注名称数量备注三维平移底座2分束器(φ30×4)27:3,5:5二维平移底座3反射光栅(1200L/mm)130×30升降调整座3透射光栅(20L/mm)1通用底座6正交光栅(50L/mm)1可变口径二维架1偏振片2X轴旋转二维架2半波片(λ=632.8nm)1二维架21/4波片(λ=632.8nm)1透镜架2(60o)1光栅转台1微尺分划板(1/5、1/10mm)1小二维台1毫米尺(l=30mm)1带毛玻璃干版架2带支座标尺(l=1m)1落地式三维调整架1双棱镜1名称数量备注名称数量备注二维干版架1菲涅耳双镜1光源二维架1劳埃德镜1载物台1正像棱镜1套测节器〔节点架〕1(f500mm)1多孔架1读数显微镜1单面可调狭缝2牛顿环套件1套测微目镜架1多缝板(2、3、4、5缝)1牛顿环直立支架1网格字1双棱镜调整架1透光十字1小弹簧夹支架1可调圆孔光阑1白屏1频谱滤波器、零级滤波器1套2种物屏1θ调制板1光学测角台1冰洲石及转动架1透镜(f=4.5、6.2、15mm)1扩束器平面镜(φ36×4)2目镜和物镜1f29、透镜光阑1个105mm小工艺品1全息用透镜(f=455070150、1白光源(6V15W)1套190225300100mm)幻灯片1汞灯(20W)1套白板〔70×50mm〕1钠灯(20W)1套全息干版1盒氦氖激光器(1.5-2mW)及架1套45°玻璃架1套气室、血压表和橡胶球1套小照明灯(DC3V)1套双缝1个纸架1个延长架1个仪器的维护与保养:

〔个别附件变动，恕不另行通知〕软毛刷除尘，用细绒布擦净。有指纹、污渍应用脱脂棉浸少量乙醇乙醚混合液擦掉。在潮湿季节应特别加强保护。2油，以利保护外表。试验举例：\l“_TOC_250012“用自准法测薄凸透镜焦距… 4\l“_TOC_250011“用贝塞耳法〔两次成像法〕测薄凸透镜焦距… 5由物象放大率测目镜焦距… 6由物距－像距法测凹透镜焦距… 7\l“_TOC_250010“透镜组节点和焦距的测定… 8\l“_TOC_250009“自组投影仪… 9\l“_TOC_250008“测自组望远镜的放大率… 10自组带正像棱镜的望远镜… 11测自组显微镜的放大率… 12杨氏双缝试验… 13菲涅耳双棱镜干预… 14菲涅耳双镜干预… 15劳埃德镜干预… 1614 牛顿环… 17用干预法测定空气折射率… 18\l“_TOC_250007“夫琅禾费单缝衍射… 21\l“_TOC_250006“夫琅禾费圆孔衍射… 22\l“_TOC_250005“菲涅耳单缝和圆孔衍射… 22直边菲涅耳衍射… 24\l“_TOC_250004“光栅衍射… 24\l“_TOC_250003“光栅单色仪… 26偏振光的产生和检验… 27\l“_TOC_250002“全息照相… 28\l“_TOC_250001“制做全息光栅… 29\l“_TOC_250000“阿贝成像原理和空间滤波… 3126 θ调制… 331用自准法测薄凸透镜焦距试验装置〔1-1〕1：白光源S〔GY-6A〕 6：三维调整架(SZ-16)2：物屏P〔SZ-14〕 7：二维平移底座(SZ-02)3：凸透镜L〔f′=190m〕 8：三维平移底座(SZ-01)4：二维架〔SZ-07〕或透镜架〔SZ-08〕 9-10：通用底座〔SZ-04〕5：平面镜M1-1试验步骤参照图1-1，沿米尺装妥各器件，并调至共轴；移动L，直至在物屏上获得镂空图案的倒立实像；调M镜，并微动，使像最清楚且与物等大〔布满同一圆面积；分别登记PLa、a；1 2将PL18004步；登记PLb、b；1 2计算：f,a a ； f,bba 2 1 b 2 1(f,f,)f, a b22用贝塞耳法〔两次成像法〕测薄凸透镜焦距试验装置〔2-1〕1：白光源S 5：白屏H〔SZ-13〕2：物屏P(SZ-14) 6：二维平移底座〔SZ-02〕3：凸透镜L(f=190mm) 7：三维平移底座〔SZ-01〕4：二维架(SZ-07)或透镜架(SZ-08) 8－9：通用底座〔SZ-04〕2-1试验步骤2-1沿米尺布臵各器件并调至共轴，再使物与白屏距离l4f；紧靠米尺移动L，使被照亮的物形在屏H上成一清楚的放大像，登记La1和P与Hl；再移动L，直至在像屏上成一清楚的缩小像，登记La2；b 将P、、H转18〔不动底座，重复做前3步，又得到L的两个位臵、b 1 25)计算：d aaa 2 1

；d bbb 2 1 l2d2 l2d2f a ；f b a 4l b 4l ff待测透镜焦距：f a b2由物像放大率测目镜焦距试验装置〔3-1〕1：白光源S 7：测微目镜ME2：微尺分划板M〔1/10mm〕 8：三维平移底座〔SZ-01〕3：双棱镜架〔SZ-41〕 9：三维平移底座〔SZ-01〕4：待测目镜Le〔f”=29mm〕 10：升降调整座〔SZ-03〕e5：二维调整架〔SZ-07〕或透镜架(SZ-08) 11：通用底座〔SZ-04〕6：测微目镜架〔SZ-36〕3-1试验步骤3-1沿米尺安排各器件，并调整共轴；从M、Le、ME靠近处渐渐移远LeME分划板无视差；1/10mm微尺刻线的像宽，求出其放大倍率m，并分别登记MELea、b；1 1 1把ME30-40mm，并缓慢前移Le，直至在测微目镜中又看到清楚的与ME分划板刻线无视差的微尺放大像；m，登记MELea、b；2 2 2计算：mx=像宽/实宽； 象距转变量：s=(a2－a1)+(b1－b2)待测目镜焦距f=s/mm〕用物距－像距法测凹透镜焦距试验装置〔4－1〕1：白光源S 7：像屏〔SZ－13〕2：物屏(SZ－14) 8：一般底座〔SZ－04〕3：凸透镜(f70mm，加光阑) 9：升降调整座〔SZ－03〕4：透镜架〔SZ－08〕 10：升降调整座〔SZ－03〕5：凹透镜 11：一般底座〔SZ－04〕6：透镜架(SZ－08) 12：一般底座〔SZ－04〕4－1试验步骤

4－2使被面光源照亮的物屏P1

通过凸透镜L1

P2

上成清楚像时，P1

P的距离稍大于24倍。登记L1

P在导轨上的位臵读数。2在凸透镜和像屏之间参加待测的薄凹透镜L，调同轴，向稍远处移动像屏，直至屏上又2消灭清楚的像〔参见图4-。登记L2

和像屏P

′的位臵读数。2LP′距离为物距uLP

距离为像距v，将数值代入式1/u1/v1/f，计算22 22被测透镜的焦距。透镜组节点和焦距的测定试验装置〔5-1〕1：白光源S 8：测微目镜架2：毫米尺 9：测微目镜3：双棱镜架〔SZ-41〕 10：二维平移底座〔SZ-02〕4：物镜Lo

(f=150mm) 11：二维平移底座〔SZ-02〕o5：二维架(SZ-07)或透镜架(SZ-08) 12：三维平移底座〔SZ-01〕6：透镜组L、L(f=300mm；f=190mm) 13：升降调整座〔SZ-03〕1 2 1 27：测节器(节点架) 14：通用底座〔SZ-04〕另备用平面镜、白屏试验步骤

5-1先借助平面镜调整毫米尺与准直物镜Lo

Lo

。参加透镜组和测微目镜，调共轴，同时移动目镜，找到毫米尺的清楚像。沿节点架导轨前后移动透镜组，同时相应地前后移动测微目镜，直到节点架绕轴作不大的转动时，毫米尺像无横向移动为止〔此时像方节点N′即在节点架的转轴上。用白屏取代测微目镜，接收毫米尺像。分别登记屏和节点架在米尺导轨上的位臵a和b，并从节点架导轨上登记透镜组中间位臵〔有标线〕节点架转轴中心的偏移量d。1803、4a′、b′、d′。数据处理A、像方节点偏离透镜组中心的距离为df=a-b物方节点N偏离透镜中心的距离为dfabB1：1的比例画出被测透镜组及其各种基点的相对位臵。自组投影仪试验装置〔6-1〕1：白光源S 8：白屏H〔SZ-13〕2：聚光透镜L〔f=50mm〕 9：三维平移底座〔SZ-01〕1 13：二维架〔SZ-07〕 10：二维平移底座〔SZ-02〕4：幻灯片P 11：升降调整座〔SZ-03〕5：干版架〔SZ-12〕 12：升降调整座〔SZ-03〕6：放映物镜L〔f2

=190mm〕 13：通用底座〔SZ-04〕o7：三维调整架〔SZ-16〕LL1PL2SHu1v1u2v26-1试验步骤6-1排光路，调共轴。使L2

H1.2m〔对较短平台，可用白墙代屏〕前后移动P，使其在H上成一清楚放大像。使L1

固定在紧靠幻灯片P的位臵，取下P，前后移动光源，使其成像于L2

所在平面。重装好幻灯片，观看屏上像的亮度和照度的均匀性。取下L，观看像面亮度和照度均匀性的变化。1放映物镜焦距和聚光镜焦距的选择f2

(M/(M1)2)D2f1

D/(M1)[D2

/(M1)]21/D1D2

U V;D2 2

UV1 1为像的放大率。

测自组望远镜的放大率试验装置〔7-1〕1：标尺 5：二维调整架〔SZ-07〕2：物镜L〔fo

=225mm〕 6：三维平移底座〔SZ-01〕o3：二维架〔SZ-07〕 7：二维平移底座〔SZ-02〕4：目镜Le〔f

=45mm〕e7－1试验步骤7-13m远处的标尺调焦，并对准两个红色指标间的“E”字d〔距离=5c；d1用另一只眼睛直接注视标尺，经适应性练习，在视觉系统获得被望远镜放大的和直观的d标尺的叠加像，再测出放大的红色指标内直观标尺的长度；d2求出望远镜的测量放大率Γ

，并与计算放大率

fo作比较；fd f1 e注：标尺放在有限距离S远处时，望远镜放大率Γ”可做如下修正： SSf0S′＞100fo

时，修正量 S 1Sfo自组带正像棱镜的望远镜试验装置〔8-1〕1：标尺 6：二维架〔SZ-07〕o2：物镜L〔fo

=225mm〕 7：二维平移底座〔SZ-02〕o3：三维调整架〔SZ-16〕 8：升降调整座〔SZ-03〕4：正像棱镜系统 9：二维平移底座〔SZ-02〕e5：目镜L〔fe

=45mm〕e8-1试验步骤参照图8-1，沿平台米尺先组装不加正像棱镜的望远镜，并对位于光轴上的约3m远处的标尺调焦，认清该尺所成的倒像。按图8-1所示，在Lo，并相应调整目镜高度，找到标尺的正45°45°90°45°90°45°*8-2所示，由两块45°～90°棱镜组明图像的翻转过程。8－2测自组显微镜的放大率试验装置〔图9-1〕1：小照明光源S〔GY-20，低亮度〕 10：升降调整座〔SZ-03〕2：干版架〔SZ-12〕 11：双棱镜架〔SZ-41〕l3：微尺M〔1/10mm〕 12：毫米尺M〔=30mm〕l1 24：二维架〔SZ-07〕或透镜架(SZ-08) 13：三维平移底座〔SZ-01〕5：物镜L〔fo

=45mm〕 14：三维平移底座〔SZ-01〕o6：三维调整架〔SZ-16〕 15：升降调整座〔SZ-03〕7：二维架〔SZ-07〕 16：通用底座〔SZ-04〕8：目镜Le

〔f=29m〕 17：白光源GY-6〔图中未画〕e9：45°玻璃架〔SZ-45〕9－19－2试验步骤9-19-2布臵各器件，调等高同轴；将透镜LO

Le24cm；沿米尺移动靠近光源毛玻璃的微尺，从显微镜系统中得到微尺放大像；Le45°25cm处臵一白光源〔图中未画出〕照明的毫米尺M；2微动物镜前的微尺，消退视差，读出未放大的M30格所对应的Ma；显微镜的测量放大率M

3010

2；显微镜的计算放大率M”

125a杨氏双缝试验

ffo e试验装置〔10-1〕1：钠灯〔加圆孔光阑〕 9：延长架〔SZ-09〕2：透镜L〔f=50mm〕 10：测微目镜架13：二维架〔SZ-07〕 11：测微目镜M4：可调狭缝S〔SZ-27〕 12：二维平移底座〔SZ-02〕5：透镜架〔SZ-08，加光阑〕 13：二维平移底座〔SZ-02〕6：透镜L2

(f=150mm) 14：升降调整座〔SZ-03〕7：双棱镜调整架(SZ-41) 15：二维平移底座〔SZ-02〕8：双缝D 16：升降调整座〔SZ-03〕10－1试验步骤使钠光通过透镜L1

SL2

S成像于测微目镜分划板M上，然后将双缝D臵于L2

近旁。在调整好S，DMmm刻线的平行，并适当调窄S之后，目镜视场消灭便于观测的杨氏条纹。用测微目镜测量干预条纹的间距△x，用米尺测量双缝至目镜焦面的距离l，用显微镜测量d,依据xl计算钠黄光的波长。d菲涅耳双棱镜干预试验装置〔11-1〕1：钠灯 8：测微目镜12：透镜L〔f′=50mm〕 9：二维平移底座〔SZ-02〕13：二维架〔SZ-07〕 10：三维平移底座〔SZ-01〕4：可调狭缝〔SZ-27〕 11：二维平移底座〔SZ-02〕5：双棱镜 12：升降调整座〔SZ-03〕另备凸透镜6：双棱镜架〔SZ-41〕 〔f′=190mm〕及架、座7：测微目镜架〔SZ-36〕试验步骤

11-1参照图11-1沿米尺安臵各器件，使钠黄光通过透镜L1

会聚在狭缝上。双棱镜的棱脊与狭缝须平行地臵于L1

和测微目镜L2

的光轴上，以获得清楚的干预条纹。测微目镜测量干预条纹间距△x〔115个△x取平均，并测出狭缝至目镜分划板的距离。保持狭缝和双棱镜位臵不动，在双棱镜后用凸透镜在测微目镜分划板上成一虚光源的放d′d。依据公式(d/l)x计算钠黄光波长。菲涅耳双镜干预试验装置〔12-1〕1：钠灯〔加圆孔光阑〕 8：测微目镜2：透镜〔=50m〕 ：二维平移底座SZ-0〕3：二维架(SZ-07) 10：三维平移底座〔SZ-01〕4：可调狭缝 11：升降调整座〔SZ-03〕5-6：菲涅耳双镜及镜架 12：二维平移底座〔SZ-02〕7：测微目镜架〔SZ-36〕12-1试验步骤利用透镜将光束会聚到狭缝上，使通过狭缝的光束投射在双镜接缝处。掠射的光束被二镜面反射，用稍许偏离米尺导轨的测微目镜接收双光束交叠区域的干预条纹。狭缝要窄，且与双镜交线平行，二镜面夹角大小要适当。测干预条纹间距△xd，方法与双棱镜试验一样。o rl,l=r+lo 计算钠黄光的波长。

dxl劳埃德镜干预〔13-1〕1：钠灯〔加圆孔光阑〕 8：测微目镜2：透镜〔f′=50m〕 ：二维平移底座〔SZ-0〕3：二维架〔SZ-07〕 10：三维平移底座〔SZ-01〕4：可调狭缝〔SZ-27〕 11：升降调整座〔SZ-03〕5-6：劳埃德镜及干版架 12：二维平移底座〔SZ-02〕7：测微目镜架〔SZ-36〕13-1试验步骤使钠光光束经透镜会聚到狭缝上，通过狭缝，局部光束掠入射劳埃德镜，被镜面反射，另一局部直接与反射光会合发生干预，用测微目镜接收干预条纹，同时调整缝宽、入射角及镜面与铅直狭缝的平行，以改善条纹的质量。10的方法测出条纹间距xd以及狭缝与目镜分划板的l，依据公式计算钠黄光波长。

dxl牛顿环试验装置(图14-2)1：牛顿环支架 6：二维平移底座〔SZ-02〕2：牛顿环组件 7：干版架〔SZ-12〕3：半透半反玻璃〔分束器〕 8：升降调整座〔SZ-03〕4：显微镜 9：钠灯5：测微目镜架 10：升降调整座14－2试验步骤按图14－2布臵光路。假设牛顿环装臵平凸透镜与平板玻璃的接触点偏离中心，得调整夹具上的三个螺钉，使接触点稳定居中即可，但不要拧得太紧。6mm称分布。14551410个环的直径d。 用逐差法取mn55r2m

r2值，取平均，代入公式nr2r2R m n (mn)得出平凸透镜的曲率半径。用干预法测定空气折射率1：He-Ne激光器L 11：气室AR2：激光器架〔SZ-42〕 12：二维调整架〔SZ-19〕3：二维架〔SZ-07〕 13：二维平移底座〔SZ-02〕4：扩束器BE 14：二维架〔SZ-07〕15：升降调整座〔SZ-03〕 15：平面镜M16：三维平移底座〔SZ-01〕 16：二维平移底座〔SZ-02〕7：分束器BS 17：二维平移底座〔SZ-02〕28：通用底座〔SZ-04〕 18：平面镜M29：白屏H 19：二维架〔SZ-07〕10：干版架〔SZ-12〕 20：升降调整座〔SZ-03〕15-1试验步骤将各器件夹好，靠拢，调等高。调激光光束平行于台面，按图15-1所示，组成迈克耳孙干预光路〔暂不用扩束器。调整反射镜M1和M2的倾角，直到屏上两组最强的光点重合。参加扩束器，经过微调，使屏上消灭一系列干预圆环。紧握橡胶球反复向气室充气，至血压表满量程〔40kPa〕为止，记为△p。缓慢松开气阀放气，同时默数干预环变化数N，至表针回零。计算试验环境的空气折射率n1Np2l plp从试验室的气压计读出。本试验应屡次测量，干预环变化数可估量出一位小数。附：由洛伦兹－洛仑茨公式推导测定空气折射率的公式依据洛伦兹－洛仑茨公式，

3

n214πN n22式中－平均极化率，N－单位体积的分子数，n折射率。而 3A4πNAN

A－6.021023mol－1〔阿伏伽德罗常量〕A A

NA

n21式中 NAV〔克分子体积〕

n21N依据波义耳－马略特定律

pVR8.31Jmol1K1〔气体常量〕T VNAWRTN p式中Wp－压力，T－热力学温度。A可以写成

W n21 RT n21A n22 p n22对气体，n1n21；n21(n1)(n1)2(n1)

(n1)

RT

(n1)3 3 p设标准状态下空气折射率为n0

，密度为0

n，密度为，则有 n1 〔空气折射率与其密度成正比〕 n10 0p0

p，有pT n10

〔15.1〕pT n10 0Tpn的变化，则有n1Tn0 0pp T00TT(1 t)，其中1273.153.661103C1，是相对压力系数，t是摄氏温度，0 n1 p即室温，

n0 p0

1tn 1p0 0

(1t)np将此式代入式15.，得

n1 pnpp，空气折射率随之转变n，导致光程差N个干预条纹的变化。设气室空气柱长度为l，因光束两次通过气室，所以2lnNnN2l于是得

1p

(1t)N10 0 2l pn1Np2l p16夫琅禾费单缝衍射试验装置〔16-1〕1：钠灯 8：测微目镜架〔SZ-36〕2：狭缝S(SZ-40) 9：测微目镜13：透镜L1

(f=150mm〕 10：三维平移底座〔SZ-01〕4：二维架(SZ-07)或透镜架(SZ-08) 11：二维平移底座〔SZ-02〕5：狭缝S(SZ-27) 12：升降调整座〔SZ-03〕26：透镜L2

(f=300mm) 13：二维平移底座〔SZ-02〕7：二维架(SZ-07)或透镜架(SZ-08) 14：二维平移底座〔SZ-02〕16-1试验步骤16-1沿米尺调整共轴光路。S1

靠近钠灯，位于透镜L1

的焦平面上，通过透镜L1

形成平行光束，垂直照耀狭缝S，用透镜L将衍射光束会聚到测微目镜的分划板，调整狭缝铅直，并使分划板的毫米刻线2 2与衍射条纹平行，S0.1mm(兼顾衍射条纹清楚与视场光强)。1ef值代入公式f”ae2a。用显微镜直接测量缝宽，与上一步的结果作比较。用测微目镜可验证中心极大宽度是次极大宽度的两倍。17夫琅禾费圆孔衍射〔17-1〕1：钠灯 6：测微目镜架〔SZ-36〕2：小孔〔φ1mm〕 7：测微目镜3：衍射孔〔φ0.2-0.5mm，多孔架〕 8：三维平移底座〔SZ-01〕9：二维平移底座〔SZ-02〕5：二维调整架〔SZ-07〕 10：二维平移底座〔SZ-02〕17-1试验步骤17-1沿平台米尺安排各器件，调整共轴，获得衍射图样。在黑暗环境用测微目镜测量艾里斑的直径，据波长3n、衍射小孔半径a和物镜焦距f，可验证公式e1.22f”。a18菲涅耳单缝和圆孔衍射〔18-1〕1：激光器架〔SZ-42〕 6：白屏〔SZ-13〕2：He-Ne激光器 7：升降调整座〔SZ-03〕3：扩束器〔f′=4.5mm〕 8：三维平移底座〔SZ-01〕4：二维架 9：二维平移底座〔SZ-02〕5：可调狭缝 10：升降调整座〔SZ-03〕调整与观看

18-1①使激光通过扩束器〔造成非远场条件〕照耀到狭缝上，用白屏接收衍射条纹。②在缓慢、连续地将狭缝由很窄变到很宽的同时，留意屏上的衍射图样，可观看到与理论衍射的现象。试验装置〔18-2〕1：激光器架〔SZ-42〕 6：白屏〔SZ-13〕2：He-Ne激光器 7：升降调整座〔SZ-03〕3：扩束器〔f=4.5mm〕 8：三维平移底座〔SZ-01〕4：二维架(SZ-07) 9：二维平移底座〔SZ-02〕5：圆孔板〔φ1.5mm，SZ-23〕 10：升降调整座〔SZ-03〕18-2调整与观看将试验装臵1－1中的狭缝换成φ1.5mm的圆孔，如图182，使屏渐渐远离圆孔，会看到衍射图样中心亮—暗—亮的变化。图样中心的亮或暗，取决于点光源与圆孔的距离、圆孔的半径和圆孔到观看屏的距离。19直边菲涅耳衍射〔19-1〕1：激光器架〔SZ-42〕7：白屏〔SZ-13〕2：He-Ne激光器8：升降调整座〔SZ-03〕3：扩束器〔f′=4.5mm〕9：二维平移底座〔SZ-02〕4：二维架〔SZ-07〕10：二维平移底座〔SZ-02〕5：刀片6：二维干版架〔SZ-18〕11：升降调整座〔SZ-03〕19-1调整与观看将试验18中的狭缝换成刀片，即可发生直边衍射。当观看点从几何阴影边界向外移动时，衍射光强有类似衰减振荡的分布，最终趋于无障碍的自然传播。强度的最大值并不在于几何阴影的交界处，而是在直接照明区稍靠外些的亮区内。在阴影区内，衍射条纹的光强单调地减弱，一直到零。

20光栅衍射〔20-1〕1：汞灯 10：二维架〔SZ-07〕12：透镜L 〔f′=50mm〕 11：测微目镜及支架13：二维架〔SZ-07〕 12：三维平移底座〔SZ-01〕4：可调狭缝 13：二维平移底座〔SZ-02〕25：透镜L 〔f′=105mm〕 14：升降调整座〔SZ-03〕26：二维架〔SZ-07〕 15：升降调整座〔SZ-03〕7：光栅〔d=1/20mm〕 16：二维平移底座〔SZ-02〕8：二维干版架〔SZ-18〕 17：二维平移底座〔SZ-02〕39：透镜L〔f′=225mm〕 另备光栅转台和三棱镜320-1调整与测量

20-220-1沿平台米尺安排各器件，调整共轴。狭缝须调铅直，并使光栅刻线和测微目镜分划板上的毫米尺刻线与狭缝平行。将狭缝调窄，前后移动测微目镜，获得清楚的汞的光栅衍射光谱。转动目镜，消退光谱线与分划板间的视差。依据光栅方程，衍射的各主极大由下式打算：dsink 〔k=0,1, 2〕实际上因角很小〔图20-2予以放大，可近似地认为dlk

k 〔k=0,1, 2〕f其中d是光栅常量，l是光波波长。

是某待测谱线位臵到零级谱线的距离，f是物镜Lk 2

的焦距，k 是衍射级，用测微目镜对汞的一级光谱中较强的两条黄线，一条绿线和一条蓝线分别测出l ，l ，lY1 Y2 Gl，据上式即测得各谱线的波长。左右移动测微目镜，也可以利用二级谱线测谱线波长。B光栅光谱与棱镜光谱的比较：将等边三棱镜放在光栅转台上，替下二维干版架和光栅，用测微目镜和Ｌ3

在适当角度找到汞的棱镜光谱，通过观看比较两种光谱的区分。21光栅单色仪试验装置〔21-1〕f1：汞灯 10：自准球面镜M 〔′=500mm〕f12：透镜〔f′=50mm〕 11：三维平移底座〔SZ-01〕3：二维架〔SZ-07〕 12：光栅转台4：入射狭缝(SZ-27) 13：平面闪跃光栅G〔1200条/mm〕5：平面镜M 14：出射狭缝(SZ-40)26：二维架〔SZ-07〕 15：二维平移底座〔SZ-02〕7：二维平移底座〔SZ-02〕 16：三维平移底座〔SZ-01〕8：二维平移底座〔SZ-02〕 17：升降调整座〔SZ-03〕9：三维调整架〔SZ-16〕21-1调整说明1〕各部件中心应调在同一高度，光路主截面大致平行于台面。用f=50mm透镜将汞灯光聚在入缝上〔0.5m。2〕按图放臵各部件，安装光栅时应使箭头记号朝上，以保证闪耀效果，用白纸检查M1、GM2上的投射光，要求饱满不漏，进程不挡光。M1上的入射光束和出射光束应力求夹成小角度，如图示，38/400≈5.4°，尚可以近似认为光路是利特罗自准的。用白屏取代出缝，找到最正确聚焦位臵，再安放出射缝。两个狭缝的刀口面必需面对入射0.02mm。图中M和G200mm，可小有出入。1调整光栅水平面的方位，以使579.1nm〔黄〕—404.7nm〔紫〕间的谱线在测微螺旋掌握下能循序出射。7)可转变光路，使G稍前倾，M2

臵于入缝后下方，出缝下降，以获得更强的闪跃效果。22偏振光的产生和检验试验装置〔22-1〕1：白光源〔GY-6A〕 8：偏振片2：凸透镜〔f′=150mm〕 9：X轴旋转二维架〔SZ-06〕3：二维调整架〔SZ-07〕 10：升降调整座〔SZ-03〕4：可调狭缝〔SZ-27〕 11：升降调整座〔SZ-03〕5：光学测角台〔SZ-47〕 12：二维平移底座〔SZ-02〕另需钠灯、氦6：升降调整座〔SZ-03〕 氖激光器、1/4波片及架、冰洲石及转动7：黑玻璃镜 架和扩束器试验步骤

22-11〕测布儒斯特角，定偏振片光轴：按图22-1所示，使白光源灯丝位于透镜的焦平面上〔此时二底座相距162mX轴旋转二维架组成i360ο入射时，iBB反射的线偏振光可被检偏器消退〔对n=1.51,iο振动面垂直于入射面，按检偏器消光方位可以定出偏振片的易透射轴。B线偏振光分析：使钠光通过偏振片起偏振，用装在X轴旋转二维架上〔对准指标线〕的偏振片在转动中检偏振，分析透过光强变化与角度的关系。1/4波片之后，用装在X〔留意与上一项试验现象有何不同，在暗位臵，检偏器的透振方向即椭圆的短轴方向。4〕1/4位臵再转动45°3〕和4〕应使用白屏观看。利用冰洲石及可转动支架，可以观看和分析该晶体的双折射现象。让自然光〔例如钠光〕通过支架上的一个小孔入射冰洲石晶体，用眼睛在适当距离能够看到光束一分为二；转动支架，又能判别寻常光〔o光〕和非寻常光〔e光oe光偏振方向的关系。全息照相试验装置〔图23-1〕1：He-Ne激光器L 13：二维干版架〔SZ-18〕2：激光器架〔SZ-42〕 14：全息干版〔调光时用白板〕3：升降调整座〔SZ-03〕 15：三维平移底座〔SZ-01〕4：三维调整座〔SZ-01〕 16：拍摄物体5：分束器 17：载物台〔SZ-20〕6：干版架〔SZ-12〕 18：通用底座〔SZ-04〕7：二维架〔SZ-07〕 19：升降调整座〔SZ-03〕f8：平面镜M 20：扩束器〔′=4.5mm〕f19：二维平移底座〔SZ-02〕 21：二维架〔SZ-07〕10：二维平移底座〔SZ-02〕 22：二维平移底座〔SZ-02〕′=4.5mm〕 23：平面镜M212：二维架〔SZ-07〕 24：二维架〔SZ-07〕23-1试验步骤123-1的相对位臵放好各器件，拿下L1

和2L，调等高。和2使物光束与参考光束的光程近似相等，二者夹角在30°－40°之间。1 调M的倾角，使光束射在物的中间部位，调M1 参加LL，调其支架并前后移动，1 2使参考光束对准白屏，与物光束的光强比在5:1－10:1之间。将各磁性座指向ON10－15s。在弱绿光下显影和定影，时间长短主要取决于药方和药液温度。将清水冲过又经枯燥处理的全息片面对扩束的激光，观看虚像和实像。制做全息光栅〔24-1〕1：He-Ne激光器La 10：分束器S〔5:5〕2：激光器架〔SZ-42〕 11：二维平移底座〔SZ-02〕3：升降调整座〔SZ-03〕 12：二维调整架〔SZ-07〕4：二维调整架〔SZ-07〕 13：二维平移底座〔SZ-02〕15：扩束器L〔f′=4.5mm〕 14：全息干版16：升降调整座〔SZ-03〕 15：干版架〔SZ-12〕7：二维架〔SZ-07〕 16：二维架〔SZ-07〕28：准直透镜L〔f′=225mm〕 17：平面镜29：三维平移底座〔SZ-01〕 18：三维平移底座〔SZ-01〕24－1试验步骤设定全息光栅常量〔例如100L/m，并据此按式2dsin2

(24.1)估算二光束夹角〔0.5°1°即可。24－1布臵光路。先不加扩束装臵〔L1

和L，按估算的角，使二光束在H面2〔暂用小白屏代替全息干版〕交叠。在光路中参加透镜L1

和L〔扩束的光斑应在H面重合，然后取下小白屏。2OLaHGlP在暗室环境，将裁好的全息干1min以后，曝光约OLaHGlP用显微镜观看制成的全息光栅的构造。用细激光束垂直入射全息光栅

H〔图24-P〔清楚的光斑可视为夫琅禾费衍射图样HG至Pl和1e，依据式(24.1)比较。阿贝成像原理和空间滤波25-1〕1：He-Ne激光器L 11：白屏〔SZ-13〕2：激光器架〔SZ-42〕 12：升降调整座〔SZ-03〕13：扩束器L〔f′=6.2或15mm〕 13：三维平移底座〔SZ-01〕14：二维架〔SZ-07〕 14：二维平移底座〔SZ-02〕25：准直透镜L 〔f′=190mm〕 15：三维平移底座〔SZ-01〕26：二维架〔SZ-07〕 16：二维平移底座〔SZ-02〕7：光栅〔20L/mm〕 17：升降调整座〔SZ-03〕8：干版架〔SZ-12〕或双棱镜调整架 图之外还用网格字、穿插〔二维〕光栅、纸架、39：变换透镜L〔f′=225mm〕 可旋转狭缝、频谱滤波器、可变圆孔光阑、透310：二维架〔SZ-07〕 光十字屏和零级滤波器。25-1试验内容1调整光路125-2L1

和2L组成氦氖激光器的扩束器〔相当于倒臵的望远和23镜系统3

做成像透镜，