傅里叶光学实验报告

1、实验原理：(略)实验器材：光具座、氦氖激光器、白色屏幕、作为物体的一维度、二次元格子、白色屏幕、傅里叶透镜、小透镜实验内容和数据分析1 .测量小透镜的焦距长度f1 (傅里叶透镜f2=45.0cm )光路：激光望远镜(倒置)(出射必须为平行光)小透镜屏幕操作和测量方法：打开氦氖激光器，在光具台上依次放置漫射镜、小透镜和光屏幕，调节各光学元件的相对位置是激光沿其主轴方向入射，固定小透镜，调节光屏幕的前后位置，观察光斑的会聚状况，调节屏幕上的光斑12387.4189.2186.5075.2276.0174.8312.1913.2011.672 .利用法郎和费用衍射测量光栅的光栅常数光路：激光光栅屏幕

2、(该光路满足远视野近似)在屏幕上观察到间距相等的k次衍射图形，用锥子钻孔，用笔画点，测量衍射图形的间距，测量光栅常数(1)利用夫琅和费衍射测定一维度光栅常数衍射图案参照原始数据数据列表：各级别的坐标照明器具的位置二级-等级1等级0第一类二级1-13.0-6.906.814.1126.1483.0543.092-12.5-5.506.613.1110.1571.6538.53-10.6-5.206.011.0114.4580.8033.65分析第一组的数据忽略b类的不确定度：原则(2)记录二次元光栅的衍射图形，测定其光栅常数二维衍射图案如原始数据所示取数据分析的定径套故3 .使用空间频谱测量一维

3、度、二次元光栅常数光路：激光光栅透镜屏幕(空间光谱面上)(1)用利用空间光谱的方法测量一维光栅常数设k=1(2)用利用空间光谱的方法测量二次元光栅常数设k=1比较两种方法计算的结果，二维光栅常数的计算结果差异很大，分析误差的原因可能如下1 .衍射光斑用笔画点，所以根据被实验者的判断，会产生很大的误差2 .光斑的间隔是用钢尺测量纸的点，测量时会产生误差3 .用公式计算公式进行了近似，但造成了一定的误差4 .观察并记录下述傅立叶光谱平面上的不同滤光条件的图案或特征光路：激光光栅小透镜滤光大板块(空间光谱面上)壁屏空间光谱面通过小透镜的焦点，此时图案成为清晰的一列点列(1)一维度格子：(滤光器大板块

4、是自制的，所以要注意戴眼镜保护的一张纸，一根针可以扎在空中制作，也可以用其他方法制作)。a .过滤器数字大板块仅使等级0通过现象：屏幕上只出现一个0级富土卫五轮廓，没有条纹b .过滤器数字大板块仅使0、1段通过现象：出现与画面平行且垂直的条纹c .过滤器数字大板块仅使0、2段通过现象：画面上出现更鲜明、分布面更宽、平行、垂直的条纹(2)二维光栅：a .滤波器数字大板块仅使包括等级0的水平方向上的一列光栅通过现象：画面上只出现纵条纹b .滤波器数字大板块仅使包括等级0的垂直方向上的一列光栅通过现象：画面上只出现水平条纹c .滤波器数字大板块仅使包含等级0的水平方向和45o的光栅通过现象：画面上水

5、平方向只出现135个方向的条纹d .滤波器数字大板块仅使包括等级0的水平方向和135o的一列光栅通过现象：画面上只出现水平方向和45个方向的条纹5 .“光”字屏幕过滤器物体面上有规则的格子和中国字“光”重叠，实验中要求如下的结果a .如何操作只有像面才能看到的像面是“光”，写出操作过程操作步骤：在大镜头的后焦点面上，添加仅使等级0的中间点通过的滤镜数字键大板块b .如何在只有像面才能看到的像面上看到横条纹，写出操作过程操作步骤：在大透镜的后焦点面上，添加仅使包含等级0的垂直方向的一列格子通过的滤镜数字键大板块c .如何在只有像面才能看到的像面上看到纵向钢筋，写出操作过程操作步骤：在大透镜的后焦点面上，添加仅使包含等级0的水平方向的一列格子通过的滤镜数字键大板块实验4.5显示，作用于图像垂直结构的是水平方向的光谱成分，反之亦然。 当使用空间滤波器从阿贝影像学原理提取某种光谱成分时，如果知道了产生这些个的对应呋喃以及衍射斑点的格子形状，就可以知道图像的图案。考虑考试题1 .镜头的前聚焦面有50根/mm的一维度光栅，其光谱面上的空间频率是多少？相邻的两个衍射点之间的距离是多少？f=50cm，波长632.8nm是已知的。由得由2 .用什么样的过滤烟嘴可