實驗一光學實驗預備知識

2022-01-01 14:04:39 字數 1134 閱讀 5604

(2)光學元件

①分束鏡:

分束鏡是光學實驗系統的乙個重要元件,它的作用是將雷射束分為兩束,在干涉儀系統組裝的實驗中可產生兩束有一定夾角的相干波,在全息製作實驗中可產生參考光和物體的物光光波。分束鏡一般是在玻璃板上鍍干涉膜。干涉膜有兩種:

多層介質膜和金屬膜。分光比可以連續變化或分段變化。

②擴束器(擴束鏡):

因雷射束的發散角很小,需要用乙個擴束鏡以加大光束的發散角。通常可用20倍、40倍的顯微物鏡或焦距很短的單片正透鏡或負透鏡。本實驗方案中,擴束鏡採用40倍的顯微物鏡。

③凸透鏡:

準直鏡、成像透鏡、傅利葉變換透鏡之功能均可使用不同內徑和焦距的凸透鏡來實現。為了提高光的透射率,透鏡面要鍍增透膜。在選用透鏡時,要選用沒有缺陷和汙髒的透鏡(因為它們會使觀察或記錄像象產生雜訊)。

④反射鏡:

當光入射到普通反射鏡的玻璃基版上時,要先經過折射再反射,反射光的損失很大。同時玻璃片基的兩面會因多次反射引入雜散光。所以光學實驗需用表面平整度高和塗有多層反射膜的高反射率反射鏡。

⑤其它:

還有一些輔助元件:如多自由度微調器,可三維控制鏡架或者濾波器的位置和方向;可變光闌包括可調的狹縫和圓孔光闌、觀察屏用來觀測成像質量和成像大小等。

(二)、共軸調節:

光學實驗中經常要遇到用乙個或多個透鏡成像,為了獲得較好的像,必須使各個透鏡的主光軸重合(即共軸),並使物體位於透鏡的主光軸附近。另外,為了最大限度利用雷射擴束後的面光源,所有透鏡的主軸都需要大致通過光斑中心,才能獲得清晰的像。

共軸調節使物、屏的中心處在透鏡光軸上,並使各光學元件共軸,達到共軸能保證近軸光線的條件成立。一般分為兩步進行,第一步粗調,即用眼睛觀察,使物、屏與透鏡中心大致在一條直線上;粗調方法如下:通過前後移動白屏的方法先使雷射光束與檯面平行,再將透明物、擴束鏡、雙凸透鏡依次擺好,調節它們的取向和高低左右位置,憑眼睛觀察,再讓光斑、物、鏡的幾何中心處在一條直線上,這樣便使鏡的主光軸與平台面平行且共軸,光斑也最大限度得到利用。

第二步細調,即移動透鏡,當兩次成像中心重合即達到共軸,若不重合,須視情況,針對性地調節各光學元件,直至兩次成像的中心重合。如果系統有兩個以上的透鏡,先加入乙個透鏡調節共軸,然後再依次加入透鏡,使每次所加透鏡都與原系統共軸。

反射鏡的調節方法類似。

五、實驗步驟

參照圖,沿導軌裝妥各器件,並調至共軸。

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