普通物理試驗(yàn)光學(xué)部分教案

教案課程名稱普通物理實(shí)驗(yàn)（光學(xué)部分）課程性質(zhì)必修課總學(xué)時(shí)數(shù)30學(xué)時(shí)專業(yè)、班級(jí)物理教育專業(yè)2007級(jí)2009年2月

課程基本信息課程名稱普通物理實(shí)驗(yàn)（光學(xué)部分）課程性質(zhì)專業(yè)必修課學(xué)分1學(xué)時(shí)總學(xué)時(shí)：30學(xué)時(shí) 其中：課堂講授4學(xué)時(shí)； 課內(nèi)實(shí)驗(yàn)26學(xué)時(shí)開課部門物理科學(xué)與技術(shù)系任課教師

授課專業(yè)、班級(jí)物理教育專業(yè)2007級(jí)開課學(xué)期2007年級(jí)第3學(xué)期成績(jī)?cè)u(píng)定平時(shí)成績(jī)占30% 期末成績(jī)占70%考核方式考試選用教材書名主編出版社出版日期普通物理實(shí)驗(yàn)（三、光學(xué)部分）高等教育出版社2000年5口-fefir--(Let月第二版本課程在本專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的地位和作用普通物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)是普通物理學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要組成之一，是物理教育專業(yè)學(xué)生的必修課，是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)實(shí)驗(yàn)課程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，取著承上啟下的作用。本課程教學(xué)目標(biāo).掌握光學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)，基本方法和基本技能；.學(xué)會(huì)光學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的調(diào)試，操作測(cè)量的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΓO(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的方法；.培養(yǎng)學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)的能力；培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)作風(fēng)。學(xué)生用主要參考資料（1）《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》賈玉潤等編，高等教育出版社。（2）《普通物理實(shí)驗(yàn)教程》北京師范大學(xué)物理系編，高等教育出版社。（3）《普通物理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》陳懷林，邵義全主編，北京大學(xué)出版社。教學(xué)進(jìn)度計(jì)劃表（2008-2009學(xué)年2學(xué)期）課程名稱：普通物理實(shí)驗(yàn)（光學(xué)部分） 課程性質(zhì)： 專業(yè)必修課周次學(xué)時(shí)章、節(jié)、標(biāo)題教學(xué)主要內(nèi)容（講授、討論、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)）擬布置作業(yè)及要求

12緒論光學(xué)實(shí)驗(yàn)呼特點(diǎn)及要求第一節(jié)光學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及要求(1)實(shí)驗(yàn)和理論相結(jié)合(2)儀器調(diào)節(jié)的要求比較高(3)要求較高的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ诙?jié)光學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容(1)學(xué)習(xí)光學(xué)中基本物理量的測(cè)量方法(2)學(xué)會(huì)一些常用光學(xué)儀器的調(diào)節(jié)方法(3)學(xué)會(huì)分析光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的基本光路(4)繼續(xù)學(xué)習(xí)分析誤差和處理數(shù)據(jù)的方法預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)一常用光學(xué)儀器的調(diào)節(jié)和使用要求寫好預(yù)習(xí)報(bào)告22實(shí)驗(yàn)一常用光學(xué)儀器的調(diào)節(jié)和使用(1)GJZ-15型光具座的構(gòu)造及調(diào)節(jié)要求(2)MCU-15型測(cè)微目鏡的構(gòu)造及使用方法JXD-A型移測(cè)顯微鏡的構(gòu)造及使用方法JJY1'型分光計(jì)的構(gòu)造及調(diào)節(jié)要求撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告總結(jié)實(shí)驗(yàn)的操作步驟與注意事項(xiàng)；預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)二32實(shí)驗(yàn)二薄透鏡焦距的測(cè)量(1)公式法求會(huì)聚透鏡的焦距；(2)透鏡二次成像法求焦距；(3)自準(zhǔn)直法求焦距；(4)輔助透鏡成像法求凹透鏡的焦距。撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)三。422007級(jí)學(xué)生教育教學(xué)實(shí)習(xí)522007級(jí)學(xué)生教育教學(xué)實(shí)習(xí)622007級(jí)學(xué)生教育教學(xué)實(shí)習(xí)72實(shí)驗(yàn)三分光計(jì)調(diào)節(jié)及玻璃三棱鏡折射率的測(cè)定(1)分光計(jì)的調(diào)節(jié)；(2)三棱鏡頂角的測(cè)定(自準(zhǔn)直法和棱脊分束法)；撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)折射率的測(cè)定。82實(shí)驗(yàn)三分光計(jì)調(diào)節(jié)及玻璃三棱鏡折射率的測(cè)定(3)分光計(jì)的調(diào)節(jié)；(4)三棱鏡最小偏向角的測(cè)定。撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)四。92實(shí)驗(yàn)四用雙棱鏡測(cè)定鈉光波長(zhǎng)(1)調(diào)節(jié)儀器，使光學(xué)系統(tǒng)共軸等高；(2)調(diào)節(jié)干涉條紋的大小清晰；(3)測(cè)量與計(jì)算。撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；課后自己復(fù)習(xí)，準(zhǔn)備考試。102期中教學(xué)檢查考核期中階段所學(xué)實(shí)驗(yàn)技能課內(nèi)考核

112實(shí)驗(yàn)五用小型棱鏡攝譜儀測(cè)定光波波長(zhǎng)(1)攝譜儀的調(diào)節(jié)；(2)拍攝光譜；(3)測(cè)量待測(cè)譜線的波長(zhǎng)。撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)六。122實(shí)驗(yàn)六用牛頓環(huán)干涉測(cè)透鏡曲率半徑(1)調(diào)節(jié)牛頓環(huán)干涉條紋；(2)用移測(cè)顯微鏡測(cè)量干涉環(huán)的半徑；(3)計(jì)算平凸透鏡的曲率半徑R及其標(biāo)準(zhǔn)不確定度。撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)七。132實(shí)驗(yàn)七邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)和使用(1)邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)；(2)測(cè)定鈉光波長(zhǎng)；(3)觀察白光的彩色干涉條紋；(4)點(diǎn)光源照明產(chǎn)生的非定域干涉圖樣的觀察；撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)八。142實(shí)驗(yàn)八用透射光柵測(cè)定光波波長(zhǎng)(1)分光計(jì)的調(diào)節(jié)；(2)光柵位置的調(diào)節(jié)；(3)測(cè)光柵常數(shù)；(4)測(cè)量末知波長(zhǎng)；(5)測(cè)量光柵的角色散；撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)九。152實(shí)驗(yàn)九全息照相(1)全息臺(tái)的調(diào)節(jié)；(2)布置與調(diào)整全息光路；(3)曝光；(4)沖洗；(5)全息再現(xiàn)。撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；162復(fù)習(xí)總結(jié)課內(nèi)總結(jié)本學(xué)期的實(shí)驗(yàn)知識(shí)和技能172機(jī)動(dòng)182期末考試教研室主任： 年月日教案教學(xué)題目：(章、節(jié))緒論光學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及要求學(xué)時(shí)數(shù)2教學(xué)目的和要求：.知道光學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及要求；.了解光學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要方法；.知道本學(xué)期光學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容及要求。教學(xué)基本內(nèi)容:第一節(jié)光學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及要求一、實(shí)驗(yàn)和理論相結(jié)合二、儀器調(diào)節(jié)的要求比較高三、要求較高的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)第二節(jié)光學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容一、學(xué)習(xí)光學(xué)中基本物理量的測(cè)量方法二、學(xué)會(huì)一些常用光學(xué)儀器的調(diào)節(jié)方法三、學(xué)會(huì)分析光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的基本光路四、繼續(xù)學(xué)習(xí)分析誤差和處理數(shù)據(jù)的方法教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：光學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和本學(xué)期的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求。教學(xué)過程:.講授新課：第一節(jié)光學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及要求一、實(shí)驗(yàn)和理論相結(jié)合光波是頻率極高的電磁波，可見光的頻率是1014Hz數(shù)量級(jí)，即在10-9S時(shí)間內(nèi)，光的擾動(dòng)有幾十萬次之多，而實(shí)驗(yàn)只能測(cè)定在觀察時(shí)間內(nèi)的平均效果。不熟悉光源的發(fā)光特性，不了解光波的相干性和偏振特點(diǎn)來，有些實(shí)驗(yàn)（如干涉）很難做好，有些實(shí)驗(yàn)（偏振）甚至無法進(jìn)行。尊重實(shí)際情況，詳細(xì)地觀察和記錄各種光學(xué)現(xiàn)象及產(chǎn)生的條件，用已掌握的光學(xué)理論進(jìn)行思考，才能做出正確的分析和解釋。只有這樣，才能鞏固和加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解，提高實(shí)驗(yàn)的成功率。二、儀器調(diào)節(jié)的要求比較高光學(xué)儀器的調(diào)節(jié)，包含著豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)涵。必須詳細(xì)地了解儀器的性能特點(diǎn)，建立起清晰的物理圖象，才能選擇有效的調(diào)節(jié)方法；再根據(jù)觀察到的現(xiàn)象，判斷儀器工作是否正常，在理論的指導(dǎo)下，選擇解決的方法；則，輕者會(huì)使實(shí)驗(yàn)無法正常進(jìn)行，重者會(huì)使儀器的性能下降，甚至損壞儀器。三、要求較高的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)很多光學(xué)測(cè)量是實(shí)驗(yàn)者通過調(diào)節(jié)儀器，對(duì)目標(biāo)的觀察和判斷后進(jìn)行讀數(shù)。因此，實(shí)驗(yàn)者的理論基礎(chǔ)、操作技能的優(yōu)劣、判斷的準(zhǔn)確程度都會(huì)使測(cè)量數(shù)據(jù)帶有不同的偏離和分散，從而影響測(cè)量結(jié)果的可靠性。因此，實(shí)驗(yàn)者必須不斷提高實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，排除“假象”和其他因素的干擾，力求客觀正確地反映實(shí)際情況。第二節(jié)光學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容一、學(xué)習(xí)光學(xué)中基本物理量的測(cè)量方法光學(xué)中的基本物理量有透鏡的焦距，光學(xué)系統(tǒng)的基點(diǎn)，光學(xué)儀器的放大率和分辨率，透明介質(zhì)的折射率及光波波長(zhǎng)等。對(duì)這些物理量的測(cè)量要學(xué)習(xí)它們的設(shè)計(jì)思想、特點(diǎn)和適用條件；實(shí)測(cè)時(shí)，要觀察分析發(fā)生的各種光學(xué)現(xiàn)象，掌握其規(guī)律，并運(yùn)用理論指導(dǎo)自己的實(shí)踐。二、學(xué)會(huì)一些常用光學(xué)儀器的調(diào)節(jié)方法光學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的光學(xué)儀器有光具座、測(cè)微目鏡、望遠(yuǎn)鏡、分光儀、干涉儀、攝譜儀等。學(xué)會(huì)使用光學(xué)儀器的內(nèi)容，包括了解儀器的構(gòu)造、工作原理及正常的使用狀態(tài)，調(diào)節(jié)到正常使用狀態(tài)的方法，操作要求，注意事項(xiàng)，并形成良好的操作技能。三、學(xué)會(huì)分析光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的基本光路光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的光路，由許多的基本光路組合而成，是每一個(gè)設(shè)計(jì)思想的具體化。常用的基本光路有自準(zhǔn)直光路、助視放大光路、恒偏向光路、分束光路、激光束自準(zhǔn)直光路等。要了解元器件的參數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響、基本光路之間的銜接要求。要學(xué)會(huì)分析基本光路在實(shí)驗(yàn)中的作用、運(yùn)用這些基本光路設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的方法。四、繼續(xù)學(xué)習(xí)分析誤差和處理數(shù)據(jù)的方法學(xué)會(huì)正確地表達(dá)和評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方法，學(xué)會(huì)分析誤差產(chǎn)生的原因和減小實(shí)驗(yàn)誤差的途徑，既加深了對(duì)實(shí)驗(yàn)理論的理解，又加強(qiáng)了對(duì)測(cè)量方法和儀器選擇的理解。五、本學(xué)期的教學(xué)安排本學(xué)期2007級(jí)學(xué)生教育教學(xué)實(shí)習(xí)3周（第4-6周）。因此，擬開設(shè)8-9個(gè)實(shí)驗(yàn)（見計(jì)劃），用2學(xué)時(shí)總結(jié)復(fù)習(xí)，機(jī)動(dòng)2學(xué)時(shí)，期中考核和期末考試各占2學(xué)時(shí)。.課程小結(jié)：本節(jié)課是光學(xué)實(shí)驗(yàn)的緒論部分，講了光學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，光學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求。（1）光學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及要求（2）光學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容教學(xué)方式及教學(xué)方法：課堂講授，以實(shí)例分析講解內(nèi)容。作業(yè)及課外訓(xùn)練:預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)一常用光學(xué)儀器的調(diào)節(jié)和使用，要求寫好預(yù)習(xí)報(bào)告（儀器的型號(hào)、結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)方法、注意事項(xiàng)等）。教案小結(jié):（1）講課的速度應(yīng)快一點(diǎn)，把本學(xué)期的要求及內(nèi)容講透了；（2）光學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技巧結(jié)合起來講。2009年3月3日教學(xué)題目：（章、節(jié)）實(shí)驗(yàn)一常用光學(xué)儀器的調(diào)節(jié)和使用學(xué)時(shí)數(shù)2教學(xué)目的和要求：.知道光具座（GJZ-1500型）的結(jié)構(gòu)，掌握光具座的調(diào)節(jié)方法；.知道測(cè)微目鏡（MCU-15型）的結(jié)構(gòu)，掌握測(cè)微目鏡的使用方法；.知道移測(cè)顯微鏡（JXD—A型）的結(jié)構(gòu)，掌握移測(cè)顯微鏡的使用方法；4.知道分光計(jì)（JJY1，型）的結(jié)構(gòu)，掌握分光計(jì)的調(diào)節(jié)方法及要求。教學(xué)基本內(nèi)容:一、GJZ—15型光具座的構(gòu)造及調(diào)節(jié)要求（共軸共面等高）二、MCU-15型測(cè)微目鏡的構(gòu)造及使用方法（避免回程誤差）三、JXD-A型移測(cè)顯微鏡的構(gòu)造及使用方法（避免回程誤差）四、JJY1，型分光計(jì)的構(gòu)造及調(diào)節(jié)要求（五步驟）教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：分光計(jì)的調(diào)節(jié)是重點(diǎn)；避免回程誤差是難點(diǎn)。教學(xué)過程:1.講授新課：一、GJZ—15型光具座的構(gòu)造及調(diào)節(jié)要求（共軸共面等高）（1）光具座的結(jié)構(gòu)。主體是一個(gè)平直有導(dǎo)軌，長(zhǎng) 1.5m，上面刻有標(biāo)尺，導(dǎo)軌上還有可移動(dòng)的滑塊支架。（2）光具座的調(diào)節(jié)。光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)符合或接近理想條件。因此，光具座上調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)，必須滿足兩個(gè)條件：共軸，等高。調(diào)節(jié)步驟：先粗調(diào)和后細(xì)調(diào)。調(diào)節(jié)方法：成小像時(shí)調(diào)節(jié)光屏的位置，成大像時(shí)調(diào)節(jié)透鏡的高低和左右（并采用逐次逼近法）。二、MCU-15型測(cè)微目鏡的構(gòu)造及使用方法（避免回程誤差）（一）MCU-15型測(cè)微目鏡的構(gòu)造。由目鏡、分劃板、讀數(shù)鼓輪、接頭裝置等。規(guī)格如下:目鏡放大率15倍；有效測(cè)量范圍6刖；目鏡分劃尺分度值1mm；分劃尺刻度數(shù)0?8mm;測(cè)微鼓輪分度值0.01mm；測(cè)量精度0.01mm。（二）使用方法及注意事項(xiàng)。（1）首先要確定分度值；（2）調(diào)節(jié)目鏡使測(cè)量基線與移動(dòng)方向平行；（3）防止回程誤差；（4）旋轉(zhuǎn)測(cè)微螺旋時(shí)，動(dòng)作要平穩(wěn)、緩慢。三、JXD-A型移測(cè)顯微鏡的構(gòu)造及使用方法（避免回程誤差）（一）JXD-A型移測(cè)顯微鏡的構(gòu)造。由底座、橫軸、立柱、目鏡、物鏡、鏡筒、調(diào)焦手輪、反光鏡調(diào)節(jié)手輪、指針、標(biāo)尺、毛玻璃等構(gòu)成。規(guī)格如下:總放大率30倍（物鏡3義，目鏡10X）；數(shù)值孔徑0.10；測(cè)量范E0?50mm；鼓輪分度值0.01mm。（二）使用方法及注意事項(xiàng)。（1）先調(diào)節(jié)目鏡，測(cè)量叉絲在視場(chǎng)中清晰可見；（2）一根測(cè)量叉絲與顯微鏡移動(dòng)方向垂直，依次通過測(cè)量物體的兩端；（3）為了消除測(cè)量誤差，要采用單方向測(cè)量；（4）使用完畢應(yīng)罩好儀器。四、JJY1，型分光計(jì)的構(gòu)造及調(diào)節(jié)要求（五步驟）（一）JJY1，型分光計(jì)的構(gòu)造。由底座、望遠(yuǎn)鏡、準(zhǔn)直管、載物臺(tái)、刻度圓盤等幾部分構(gòu)成。（二）JJY1，型分光計(jì)的調(diào)節(jié).調(diào)節(jié)要求（1）分光計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)（準(zhǔn)直管、望遠(yuǎn)鏡）要適應(yīng)于平行光;（2）從刻度圓盤上讀數(shù)要符合觀察的實(shí)際角度。分光計(jì)觀察系統(tǒng)基本上由讀數(shù)平面（主刻度盤和游標(biāo)內(nèi)盤）、觀察平面（望遠(yuǎn)鏡繞中心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)形成）、待測(cè)平面構(gòu)成（準(zhǔn)直管光軸與待測(cè)光學(xué)元件反射、折射和衍射后的光線形成）。按調(diào)節(jié)要求，應(yīng)將三外平面調(diào)節(jié)成相互平行。.調(diào)節(jié)方法（1）粗調(diào)（2）細(xì)調(diào)a,應(yīng)用自準(zhǔn)直原理調(diào)望遠(yuǎn)鏡適合于平行光；b.用逐次逼近法，調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光軸與中心轉(zhuǎn)軸垂直（使觀察平面與讀數(shù)平面平行）;c.將分劃板十字線調(diào)成水平與垂直；d.調(diào)節(jié)載物臺(tái)，使其法線與旋轉(zhuǎn)主軸重合;e,平行光管的調(diào)節(jié)；平行光管的狹縫必須在物鏡的焦面上，平行光管的光軸應(yīng)與望遠(yuǎn)鏡的光軸重合。調(diào)節(jié)平行光管的傾度螺釘使水平分劃線平分狹縫像，再轉(zhuǎn)動(dòng)狹縫像與分劃板豎線平行。2.課程小結(jié):光學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的調(diào)節(jié)一般分為粗調(diào)與細(xì)調(diào)兩個(gè)步驟。在具體使用時(shí)要明確儀器的使用方法和適用范圍，掌握讀數(shù)方法和它的測(cè)量精度。教學(xué)方式及教學(xué)方法：分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生操作與教師個(gè)別輔導(dǎo)。作業(yè)及課外訓(xùn)練：撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，總結(jié)實(shí)驗(yàn)的操作步驟與注意事項(xiàng)。教案小結(jié):（1）JJY1，型分光計(jì)調(diào)節(jié)，采取了分解與完整教學(xué)方式施教，效果不錯(cuò)。（2）個(gè)別學(xué)生對(duì)總結(jié)實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)驗(yàn)不感興趣，覺得這種要求過分。不出來，卻不找原因。預(yù)習(xí)的要求還得再次強(qiáng)調(diào)和檢查。2009年3月10日教學(xué)題目：（章、節(jié)）實(shí)驗(yàn)二薄透鏡焦距的測(cè)量學(xué)時(shí)數(shù)教學(xué)題目：（章、節(jié)）實(shí)驗(yàn)二薄透鏡焦距的測(cè)量學(xué)時(shí)數(shù)教學(xué)目的和要求:1.學(xué)會(huì)調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)使之共軸等高，了解視差原理的應(yīng)用;2.掌握薄透鏡焦距的測(cè)定方法。教學(xué)基本內(nèi)容:公式法求會(huì)聚透鏡的焦距;鏡二次成像法求焦距;自準(zhǔn)直法求焦距;輔助透鏡成像法求凹透鏡的焦距。公式法求會(huì)聚透鏡的焦距;鏡二次成像法求焦距;自準(zhǔn)直法求焦距;輔助透鏡成像法求凹透鏡的焦距。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：物距與像距的測(cè)定是重點(diǎn)，輔助透鏡成像法是難點(diǎn)。教學(xué)過程:1.課前復(fù)習(xí):（1）薄透鏡的物距、像距和焦距的概念；（2）物距和像距正負(fù)號(hào)的規(guī)定；（3）薄透鏡的成像公式。.講授新課：（一）測(cè)量會(huì)聚透鏡焦距的方法（1）公式法；（2）兩次成像法;（3）自準(zhǔn)直法；（二）測(cè)量發(fā)散透鏡（凹透鏡）焦距的方法輔助透鏡成像法求凹透鏡的焦距。先求出物距和像距，再用公式求凹透鏡的焦距。難點(diǎn)是如何確定凹透鏡的物距和像距。.課程小結(jié):測(cè)量凸透鏡焦距的方法有三種：公式法、兩次成像法和自準(zhǔn)直法。測(cè)量凹透鏡焦距的方法有二種：輔助透鏡成像法、平面鏡成像法。我們主要學(xué)習(xí)了輔助透鏡成像法。教學(xué)方式及教學(xué)方法：分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生操作與教師個(gè)別輔導(dǎo)。作業(yè)及課外訓(xùn)練:撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)三，并寫出預(yù)習(xí)報(bào)告（設(shè)計(jì)好記錄數(shù)據(jù)的表格）。教案小結(jié):2009年2月20日教學(xué)題目：(章、節(jié)) 。學(xué)時(shí)數(shù)2實(shí)驗(yàn)三分光計(jì)調(diào)節(jié)及玻璃三棱鏡折射率的測(cè)定教學(xué)目的和要求：.了解分光計(jì)的結(jié)構(gòu)，掌握調(diào)節(jié)和使用方法；.掌握測(cè)量三棱鏡玻璃頂角的方法；教學(xué)基本內(nèi)容：.分光計(jì)的調(diào)節(jié)；.三棱鏡頂角的測(cè)定(自準(zhǔn)直法和棱脊分束法)；教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：三棱鏡頂角的測(cè)量方法是重點(diǎn)，分光計(jì)的調(diào)節(jié)方法是難點(diǎn)。教學(xué)過程:.課前復(fù)習(xí)：(1)分光計(jì)的調(diào)節(jié)方法；(2)三棱鏡的分類及頂角。.講授新課：三棱鏡頂角的測(cè)量(1)自準(zhǔn)直法0=四三)+(丁匕)](1)TOC\o"1-5"\h\z計(jì)算公式：A=18。-0 ⑵(2)棱脊分束法A=['-v)+(v-v)] (3)計(jì)算公式： 422 113.課程小結(jié)：（1）分光計(jì)的調(diào)節(jié)要做到讀數(shù)平面、觀察平面和待測(cè)平面節(jié)成相互平行。（2）內(nèi)盤的0刻度過游標(biāo)時(shí)，上述公式已不適用。（3）好的記錄表格對(duì)處理數(shù)據(jù)非常有幫助。教學(xué)方式及教學(xué)方法：分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生操作與教師個(gè)別輔導(dǎo)。。-作業(yè)及課外訓(xùn)練：撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，計(jì)算頂角A的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。教案小結(jié):2009年2月20日學(xué)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)三分光計(jì)調(diào)節(jié)及玻璃三棱鏡折射率的測(cè)定教學(xué)題目：（章、節(jié)）學(xué)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)三分光計(jì)調(diào)節(jié)及玻璃三棱鏡折射率的測(cè)定教學(xué)目的和要求:.掌握分光計(jì)的調(diào)節(jié)和使用方法;.掌握測(cè)量三棱鏡最小偏向角的方法;.會(huì)計(jì)算三棱鏡玻璃的折射率。教學(xué)基本內(nèi)容:.分光計(jì)的調(diào)節(jié);.三棱鏡最小偏向角的測(cè)定。.計(jì)算三棱鏡玻璃的折射率。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：三棱鏡最小偏向角的測(cè)量方法是重點(diǎn)，分光計(jì)的調(diào)節(jié)方法是難點(diǎn)。教學(xué)過程:.課前復(fù)習(xí):（1）分光計(jì)的調(diào)節(jié)方法；（2）三棱鏡的最小偏頂角。當(dāng)i,=i時(shí)，出射光線與入射光線的偏向角最小，記為5。.講授新課:（一）最小偏向角的測(cè)量（1）以鈉燈做光源；（2）觀察到黃色譜線不再移動(dòng)時(shí)，無論棱鏡臺(tái)向轉(zhuǎn)動(dòng)，該譜線向相反方向移動(dòng)，偏向角都變大。這個(gè)譜線反向移動(dòng)的極限位置，就是該譜線的最小偏向角的位置；（3）操作望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)黃色譜線的極限位置，記錄望遠(yuǎn)鏡在T1位置的讀數(shù)v/v2；（4）將棱鏡轉(zhuǎn)到另則，尋找黃色譜線的極限位置T2,記錄游標(biāo)的讀數(shù)v;、V2；8=（Iv,—vI+1v'—v1）/4

m1 1 2 2（二）三棱鏡玻璃的折射率的計(jì)算（1）將測(cè)得的頂角A及最小偏向角（5m代入下式(3-1)sinA+8mn=(3-1)sin2計(jì)算棱鏡玻璃的折射率。（2）計(jì)算n的不確定度。3.課程小結(jié):（1）判斷最小偏向角的極限位置是關(guān)鍵。（2）內(nèi)盤的0刻度過游標(biāo)時(shí)，上述公式已不適用。教學(xué)方式及教學(xué)方法：分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生操作與教師個(gè)別輔導(dǎo)。作業(yè)及課外訓(xùn)練：撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)四，并寫出預(yù)習(xí)報(bào)告（設(shè)計(jì)好記錄數(shù)據(jù)的表格）。教案小結(jié):2009年3月10日教學(xué)題目：(章、節(jié))實(shí)驗(yàn)四用雙棱鏡測(cè)定鈉光波長(zhǎng)學(xué)時(shí)數(shù)2教學(xué)目的和要求：.觀察雙光束干涉現(xiàn)象，理解相干條件；.利用雙棱鏡測(cè)定光波波長(zhǎng)；.計(jì)算鈉光波長(zhǎng)的相對(duì)誤差及標(biāo)準(zhǔn)偏差。教學(xué)基本內(nèi)容:調(diào)節(jié)儀器，使光學(xué)系統(tǒng)共軸等高；調(diào)節(jié)干涉條紋的大小清晰；測(cè)量與計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：干涉條紋的調(diào)節(jié)是重點(diǎn)，波長(zhǎng)不確定度的計(jì)算是難點(diǎn)。教學(xué)過程:.課前復(fù)習(xí)：光具座的調(diào)節(jié)要求及方法；光的干涉原理及條件。.講授新課：(1)計(jì)算公式“為兩虛光源si和s2間的距離，D為虛光源所在平面至觀察屏P

的距離（近似為在光源狹縫s的平面內(nèi)），且d，<<d,干涉條紋的寬度為^x,實(shí)驗(yàn)所用波長(zhǎng)2由下式表示,(5-1)由透鏡兩次成像法，求得放大實(shí)像的間距，和另一組縮小實(shí)像的間距，根據(jù)下式,d'd'1呵計(jì)算出兩虛光源之間的距離d，。(5-2)干涉條紋的間距^x。選取11條暗條紋，用測(cè)微目鏡測(cè)出其總間距x,再計(jì)算出干涉條紋的間距,(5-3)AX端(5-3)（2）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求①去掉雙棱鏡，調(diào)節(jié)狹縫、透鏡、測(cè)微目鏡三者共軸（約12）測(cè)微目鏡稍大于透焦距的四倍。②去掉透鏡，在距狹縫10左右放上雙棱鏡，調(diào)節(jié)雙棱鏡使其與狹縫平行正對(duì)。同時(shí)，調(diào)節(jié)狹縫寬度，在測(cè)微目鏡中看到清晰的干涉條紋。③調(diào)節(jié)測(cè)微目鏡，叉絲及刻度最清晰，并使刻度與干涉條紋平行。④測(cè)量^x、d，和D的值。4x、d，重復(fù)五次，取它們的平均值。用米尺測(cè)量D的值。⑤將Ax、土和D的值代入（5-1）式，計(jì)算波長(zhǎng)的大小。⑥計(jì)算波長(zhǎng)測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。.課程小結(jié):(1)干涉條紋的調(diào)節(jié)按要求做，只讀暗條紋的根數(shù)(11條);(2)測(cè)兩次成像的狹縫的像寬，來決定s和s虛像的距離;(3)s和s虛像與屏的距離D的測(cè)量要考慮分劃板的距離。教學(xué)方式及教學(xué)方法：分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生操作與教師個(gè)別輔導(dǎo)。作業(yè)及課外訓(xùn)練：撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)五，并寫出預(yù)習(xí)報(bào)告教案小結(jié):2009年3月10日學(xué)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)五用小型棱鏡攝譜儀測(cè)定光波波長(zhǎng)教學(xué)題目：(章、節(jié))學(xué)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)五用小型棱鏡攝譜儀測(cè)定光波波長(zhǎng)教學(xué)目的和要求:.了解棱鏡攝譜儀的結(jié)構(gòu)及各部件的作用;.初步掌握攝譜儀的調(diào)節(jié)方法和攝譜技術(shù);.學(xué)會(huì)用照相法測(cè)定某一光譜線的波長(zhǎng)。教學(xué)基本內(nèi)容:.攝譜儀的調(diào)節(jié);.拍攝光譜;.測(cè)量待測(cè)譜線的波長(zhǎng)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：拍攝光譜既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)。教學(xué)過程:1.講授新課:(1)攝譜儀的調(diào)節(jié)

雷“3雷“3②光源和狹縫S間加入聚光透鏡L,使光源像成在入射縫上;①調(diào)節(jié)共軸，將光源②光源和狹縫S間加入聚光透鏡L,使光源像成在入射縫上;1③取去狹縫罩蓋，在放置照相底板的位置是放一毛玻璃，可看到汞燈的線光譜。④換用氦一氖激光器作光源，觀察氦一氖激光器的光譜。（2）拍攝光譜拍攝比較光譜時(shí)，用哈脫曼光闌遮光。光闌裝在攝譜儀前，可左右移動(dòng)。將三條刻線中的任一條對(duì)準(zhǔn)狹縫外殼邊緣，使刻線對(duì)應(yīng)的孔與狹縫吻合。用第一孔拍攝已知波長(zhǎng)的光譜（汞燈光譜），移動(dòng)第二孔拍攝拍攝待測(cè)光譜，第三孔拍攝已知波長(zhǎng)的光譜（He-Ne輝光光譜）。從而得到三列光譜，兩列已知光譜的譜線與待測(cè)光譜的譜線在豎直方向相接又不重疊。①將毛玻璃放在暗匣的底板位置處，移動(dòng)暗匣，毛玻璃上出現(xiàn)光譜，取下暗匣在暗室中裝入底版（底版的藥膜面應(yīng)朝上）。

②用手操縱狹縫上的罩蓋控制曝光時(shí)間；③拍攝比較光譜時(shí)，必須防止不同光源的光譜之間出現(xiàn)橫向移動(dòng),引起測(cè)量誤差。因此，拍攝同一組比較光譜時(shí)，光學(xué)系統(tǒng)及暗匣不能移動(dòng)，只能移動(dòng)哈脫曼光闌;④在暗室中打開暗匣，按以下順序沖洗:水f顯像液（注意顯影時(shí)間）f水f定影液（約10分鐘）f水f晾干。（3）測(cè)量待測(cè)譜線的波長(zhǎng)在靠近待測(cè)波長(zhǎng)入,的兩面端，選兩條波長(zhǎng)%、與已知的譜線，測(cè)出三條譜線在底板上的位置叱、n1和n，依據(jù)線性關(guān)系，從求出入x值。另外選兩條距入x稍遠(yuǎn)的（或在入x同一側(cè)的）譜線，算出入x，比較其差異。IlliIIIIIlv板I11Illiill…

!"!I|1已知As=633^4mi 4*=64O.2nm入一入入一入n入一入入一入n2-n】 n-n](5-1)TOC\o"1-5"\h\z九八+"x—"I(九一九) (5-2)x1n-n2 12 12.課程小結(jié)：①聚光透鏡L的焦距與位置時(shí)，應(yīng)使透鏡的孔徑對(duì)入射狹縫的張角3。＞2和攝譜儀的準(zhǔn)直物鏡的入射孔徑（D/f;）相匹配。當(dāng)時(shí) f；，一部分— — j…4 …D,光照在入射孔徑之外，引起儀器內(nèi)壁產(chǎn)生雜散光干擾；當(dāng)時(shí)f;，儀器的入射孔徑未被照全，降低了儀器的分辨本領(lǐng)。②棱鏡臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕可調(diào)整棱鏡的位置，使拍攝的光譜段位于適當(dāng)?shù)奈恢?。③用移測(cè)顯微鏡測(cè)量光譜線的位置時(shí)，一要聚焦，二要防止回程誤差。④參照實(shí)驗(yàn)室提供的江譜圖，對(duì)作為標(biāo)準(zhǔn)的波長(zhǎng)值要認(rèn)真核對(duì)。教學(xué)方式及教學(xué)方法：分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生操作與教師個(gè)別輔導(dǎo)。作業(yè)及課外訓(xùn)練：撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)六，并寫出預(yù)習(xí)報(bào)告教案小結(jié):2009年3月15日教學(xué)題目：（章、節(jié)）實(shí)驗(yàn)六用牛頓環(huán)十涉測(cè)透鏡曲率半徑學(xué)時(shí)數(shù) 2教學(xué)目的和要求：.掌握用牛頓環(huán)測(cè)定透鏡曲率半徑的方法；.通過實(shí)驗(yàn)加深對(duì)等厚干涉原理的理解。教學(xué)基本內(nèi)容:.調(diào)節(jié)牛頓環(huán)干涉條紋；.用移測(cè)顯微鏡測(cè)量干涉環(huán)的半徑；.計(jì)算平凸透鏡的曲率半徑R及其標(biāo)準(zhǔn)不確定度。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：干涉圓環(huán)的序數(shù)及圓直徑的測(cè)定既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)。教學(xué)過程：1.課前復(fù)習(xí):半徑R的透鏡，形成m級(jí)干涉暗條紋的半徑，m級(jí)干涉亮條紋的半徑分別為。和二:r=r=JmR九m(6-1)(2m-1)R.2(6-2)第m個(gè)暗環(huán)的半徑。，式（6-1）修正為r2=（m+j）R九

(2m-1)R.2(6-2)第m個(gè)暗環(huán)的半徑。，式（6-1）修正為r2=（m+j）R九

m(6-3)m為環(huán)序數(shù)，（m+j）為干涉級(jí)數(shù)（j為干涉級(jí)修正值）,r2—r2=im- m,2 1透鏡的曲率半徑為m2+j)一(m^+j)]rX=(m2-m)R入 (6-4)r2一r2R= m2 m1__(m-m)九(6-5)2.講授新課:（1）調(diào)節(jié)牛頓環(huán)干涉條紋在燈光下，用眼睛直接觀察牛頓環(huán)，使干涉圓環(huán)位于透鏡中心。（2）用移測(cè)顯微鏡測(cè)量干涉環(huán)的半徑由于中心附近比較模糊，從第3暗環(huán)到第22暗環(huán)，測(cè)出各環(huán)直徑兩。要從最外側(cè)的位置、開始連續(xù)測(cè)量，直至^2為止。,r2，A=r2—r2，3， 2 14 4，A10=,「12A=r21 13根據(jù)式（6-5）可知上面各a值應(yīng)相等，取其平均值作為（？一工）的2 1測(cè)量值去計(jì)算R。（3）計(jì)算平凸透鏡的曲率半徑R及其標(biāo)準(zhǔn)不確定度。根據(jù)式（6-5）計(jì)算半徑R,取鈉黃光波長(zhǎng)入Na=589?3nm。3.課程小結(jié)：（1）牛頓環(huán)干涉圓環(huán)應(yīng)居中;（2）測(cè)量干涉環(huán)的半徑時(shí)要采用單向測(cè)量，避免回程誤差;（3）鈉光波長(zhǎng)晨「5893nm應(yīng)作單位換算，R的大小毫米做單位。教學(xué)方式及教學(xué)方法：分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生操作與教師個(gè)別輔導(dǎo)。作業(yè)及課外訓(xùn)練：撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)七，并寫出預(yù)習(xí)報(bào)告。教案小結(jié):2009年3月15日學(xué)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)七邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)和使用教學(xué)題目：(章、節(jié))學(xué)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)七邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)和使用教學(xué)目的和要求:.了解邁克爾遜干涉儀的結(jié)構(gòu)，初步掌握調(diào)節(jié)方法;.觀察非定域干涉、等傾干涉形成的條件及干涉圖樣的特點(diǎn)。教學(xué)基本內(nèi)容:邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié);測(cè)定鈉光波長(zhǎng);觀察白光的彩色干涉條紋;邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié);測(cè)定鈉光波長(zhǎng);觀察白光的彩色干涉條紋;4.4.測(cè)定鈉光。雙線(DEMBEDEquation.3D)的波長(zhǎng)差;教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：等傾干涉圖樣的特點(diǎn)是重點(diǎn)，邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)是難點(diǎn)。教學(xué)過程：1.課前復(fù)習(xí):等傾干涉的光程差 △=2dcosi (7-1)令等傾干涉的中心干涉級(jí)次最高。紋中心出現(xiàn)亮點(diǎn)的條件,A=2d=2k令等傾干涉的中心干涉級(jí)次最高。紋中心出現(xiàn)亮點(diǎn)的條件,A=2d=2k?—=k%2(7-2)圓心處干涉條紋的級(jí)次k=2d%(7-3)當(dāng)間距逐漸增大時(shí)，某一級(jí)干涉條紋，必定以減少叫的值來滿足2dcosk=k%，故干涉條紋向ik變大的方向移動(dòng)，向外擴(kuò)展。反之，間距減少時(shí)，最靠近中心的條紋一個(gè)一個(gè)地“陷入”中心。每擴(kuò)展或陷入一個(gè)條紋，間距的改變?yōu)椋?2。若有N個(gè)條紋從中心涌出，表明M1相對(duì)M2移動(dòng)了— %Ad=N2 (7-4)已知波長(zhǎng)，由條紋變化的數(shù)目，可計(jì)算出移動(dòng)的距離；反之，已知移動(dòng)的距離和干涉條紋變化的數(shù)目，可計(jì)算出光波的波長(zhǎng)。令干涉條紋的分布是中心寬邊緣窄A=i-i?—^― (7-5)相鄰條紋的間距卜kk-12支①d一定時(shí)，視場(chǎng)里干涉條紋的分布是中心寬(，k小，&k大)，邊緣較窄(「女大，Ak小)；②ik一定時(shí)，d越小，Ak越大，條紋隨d的減小而變寬。所以，調(diào)節(jié)和測(cè)量時(shí)，選擇d較小為宜。鈉黃光由中心波長(zhǎng)3=589.0nm、％廣589.6nm的雙線組成，波長(zhǎng)差為0.6nm，每一條譜線有一定寬度。由于雙線波長(zhǎng)差A(yù)%與中心波長(zhǎng)相比很小，稱為準(zhǔn)單色光。

鈉光D雙線(D]embEDEquation.3D2)的波長(zhǎng)差在d為d1時(shí)，X1與X2均為亮條紋，視見度最好，XXd1=f，dr= (m和n為整數(shù))若，當(dāng)d增加到d2，滿足d2=(m+K))2，d2=(n+K+0.5)多(K為整數(shù))對(duì)九1為亮條紋，對(duì)％為暗條紋，視見度最差(分不清楚條紋)。從最佳到最差視見度，叱移動(dòng)距離為X Xd2-d=K==(K+0.504(d「4(d「d1)4(d2d1)(7-6)X12為九1、%的平均值。X2(7-7)AX="

2Ad(7-7)2.講授新課:(1)邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)①鈉燈照射毛玻璃屏，形成均勻的擴(kuò)展光源。屏上加一指針或帶尖的黑紙片。②旋轉(zhuǎn)粗調(diào)手輪，使M1和M2至P1鍍膜面的距離大至相等，沿EP1方向觀察將看到指針的雙影。③仔細(xì)調(diào)節(jié)吃和吃背后的三個(gè)螺釘，直到雙影在水平和豎直方向完全重合?？吹礁缮鏃l紋時(shí)，仔細(xì)調(diào)節(jié)三個(gè)螺絲，使干涉條紋成圓形。④緩慢調(diào)節(jié)M2下方的兩個(gè)微調(diào)拉簧螺絲，干涉條紋中心僅隨觀察者2眼睛移動(dòng)而移動(dòng)，但不發(fā)生條紋的“涌出”或“陷入”，這時(shí)看到的條紋才是嚴(yán)格的等傾干涉。（2）測(cè)定鈉光波長(zhǎng)（2和D2二波長(zhǎng)的平均值）①旋轉(zhuǎn)粗調(diào)手輪，移動(dòng)M〃觀察條紋的變化，從條紋的“涌出”或“陷入”，觀察d的取值與條紋粗細(xì)、疏密的關(guān)系。②當(dāng)視場(chǎng)中出現(xiàn)清晰、對(duì)比度好的干涉圓環(huán)時(shí)，再慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)手輪，觀察到中心條紋一個(gè)一個(gè)地涌出（或陷入）。開始記數(shù)，記錄叱鏡的位置4（兩讀數(shù)相加），繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，數(shù)到條紋從中心向外涌出100個(gè)時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)手輪，再記錄叱鏡的位置d2，利用式（7-4）計(jì)算待測(cè)光波的波長(zhǎng)九。③重復(fù)幾次，取平均值并計(jì)算不確定度，與公認(rèn)值比較。（3）觀察白光的彩色干涉條紋對(duì)于等傾干涉，在d接近零時(shí)可看到；對(duì)于等厚干涉，在叱和M2的交線附近可看到。因?yàn)樵赿=0時(shí)，所有波長(zhǎng)的干涉情況相同，不顯彩色。當(dāng)d較大時(shí)因不同波長(zhǎng)干涉條紋互相重疊，彩色消失。只有d接近零時(shí)才可看到數(shù)目不多的彩色干涉條紋。①先用鈉燈觀察等傾干涉環(huán)，移動(dòng)M,，根據(jù)觀察現(xiàn)象確定M,的移動(dòng)方向，改用白光源繼續(xù)移動(dòng)M-直至看到彩色干涉圓環(huán)。②再調(diào)等厚干涉條紋。（4）測(cè)定鈉光D雙線（DEMBEDEquation,3D）的波長(zhǎng)差①鈉光做光源調(diào)節(jié)干涉儀看到干涉條紋；②移動(dòng)M1，使視場(chǎng)中心的視見度最小，記錄M1的位置d1，繼續(xù)移動(dòng)M1，直至視見度又為最小，此時(shí)M1的位置為d2，則Nd=一即。利用式

(7-7)計(jì)算。.課程小結(jié):邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)：等傾干涉，條紋應(yīng)是圓形，注意減少振動(dòng)。測(cè)定鈉光波長(zhǎng)：在視見度較好時(shí)做測(cè)量，即d較小范圍內(nèi)。觀察白光的彩色干涉條紋：要求d的大小趨于零時(shí)做觀察最好。測(cè)定鈉光刀雙線(叫embedEq11ati0n.3%)的波長(zhǎng)差。教學(xué)方式及教學(xué)方法：分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生操作與教師個(gè)別輔導(dǎo)。作業(yè)及課外訓(xùn)練：撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)八，并寫出預(yù)習(xí)報(bào)告。教案小結(jié):2009年3月18日教學(xué)題目：（章、節(jié)）學(xué)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)八用透射光柵測(cè)定光波波長(zhǎng)教學(xué)目的和要求：.加深對(duì)光的干涉、衍射和光柵分光作用的基本原理的理解；.掌握用透射光柵測(cè)定光柵常數(shù)，汞譜線的波長(zhǎng)和角色散率；.掌握分光計(jì)的使用方法。教學(xué)基本內(nèi)容:1.分光計(jì)的調(diào)節(jié)； 2.光柵位置的調(diào)節(jié)；3.測(cè)光柵常數(shù)； 4.測(cè)量未知波長(zhǎng)；5.測(cè)量光柵的角色散；教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：衍射角的測(cè)量是重點(diǎn)，光譜級(jí)數(shù)的辨別是難點(diǎn)。教學(xué)過程:1.課前復(fù)習(xí)：(a+b)sin0=土k九光柵方程:dsin光柵方程:dsin0=±k九(8-1)a是狹縫寬度，b是不透光條的寬度，00是衍射角，k是光譜級(jí)數(shù)（k=0，土1,土2,）。當(dāng)k=0時(shí)，0=0處出現(xiàn)中心亮紋。對(duì)k的其它值，正負(fù)號(hào)相當(dāng)于兩組光譜，對(duì)稱地分布在零級(jí)像有兩側(cè)。若已知光柵常數(shù)d=（a+b），測(cè)出第k級(jí)條紋對(duì)應(yīng)的衍射角0，由式（8-1）可算出入射光波的波長(zhǎng)九；若已知入射光波長(zhǎng)，可求出光柵常數(shù)d。因?yàn)椴芳?|<1，所用光柵的光譜線的最高級(jí)次由下式?jīng)Q定,(8-2)如果含有多種波長(zhǎng)的光照射光柵時(shí)，除了零級(jí)中央亮紋重合外，不同波長(zhǎng)的光在同一級(jí)亮線的位置各不相同，波長(zhǎng)長(zhǎng)的色光衍射角大，波長(zhǎng)短的衍射角小。若已知其中某一色光的波長(zhǎng)九，只要測(cè)得相應(yīng)的衍射角0、。就可算出另一色光的波長(zhǎng)兀，sin0%加=九sin0(8-3)不同波長(zhǎng)的光的衍射角不同，為了表征不同譜線的分散程度，引入光d0柵的角色散（d）的概念,d0 kD三= dXdcos0(8-4)對(duì)同級(jí)光譜，衍射角0大的角色散大；光柵常數(shù)d越小的角色散越大。另外，不同級(jí)次光譜的角色散也不相同，高級(jí)次的譜線角色散大。分辨本領(lǐng)是光柵的一個(gè)重要參數(shù)，表征光柵分辨光譜細(xì)節(jié)的能力。(8-5)R=kN(8-6)2.講授新課:（1）分光計(jì)的調(diào)節(jié)①望遠(yuǎn)鏡適應(yīng)平行光（對(duì)無窮遠(yuǎn)調(diào)焦）；②望遠(yuǎn)鏡、準(zhǔn)直管垂直于儀器主軸；③準(zhǔn)直管發(fā)出平行光；（2）光柵位置的調(diào)節(jié)①光柵平面應(yīng)垂直于入射光；②光柵衍射面應(yīng)與觀測(cè)平面和讀數(shù)平面平行；首先望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)直管，觀察準(zhǔn)直管的狹縫像與叉絲的豎直線重合，固定望遠(yuǎn)鏡。其次，點(diǎn)亮目鏡叉絲照明燈（移開或關(guān)閉狹縫照明燈），左右轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，看到反射的“綠十字”，調(diào)節(jié)b、4使綠十字和目鏡中的調(diào)整叉絲重合。用汞燈照明準(zhǔn)直管的狹縫，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡觀察光譜，如果左右兩側(cè)光譜線對(duì)于目鏡叉絲的水平線高低不等，說明光柵的衍射面和觀察平面不一致，可調(diào)節(jié)載臺(tái)上的螺釘\使它們左右齊平。（3）測(cè)光柵常量d用汞燈光譜中的綠線（九=54607〃山），取光譜級(jí)數(shù)k=1進(jìn)行觀測(cè)。轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡到光柵一側(cè)，叉絲的豎線對(duì)準(zhǔn)已知波長(zhǎng)的第一級(jí)譜線中心，記錄左右游標(biāo)的標(biāo)值、、；將望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)到光柵的另一側(cè)，用同樣的方法，記錄左右游標(biāo)的標(biāo)值V；、V。計(jì)算綠色譜線的衍射角0，TOC\o"1-5"\h\z1 20=—{Iv'-vI+Iv,-v1} （8-7）4 1 1 2 2重復(fù)測(cè)量幾次，根據(jù)式（8-1），計(jì)算d值及其標(biāo)準(zhǔn)不確定度。（4）測(cè)量未知波長(zhǎng)用鈉燈做光源，測(cè)量1級(jí)二黃色譜線的波長(zhǎng)九4和九4,并與公認(rèn)值比較，計(jì)算測(cè)量的相對(duì)誤差。(5)測(cè)量光柵的角色散用鈉燈為光源，測(cè)量其1級(jí)光譜線中二黃線的衍射角，二黃線的波長(zhǎng)差A(yù)0AX=0.597nm，衍射角之差A(yù)0(=62-0)，由式(8-4)計(jì)算角色散氐。3.課程小結(jié)：(1)分光計(jì)的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)觀察平面、待測(cè)平面和讀數(shù)平面的平行。(2)光柵位置的調(diào)節(jié)。光柵平面與準(zhǔn)直管出射光垂直，光柵刻線與望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)軸平行。教學(xué)方式及教學(xué)方法：分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生操作與教師個(gè)別輔導(dǎo)。作業(yè)及課外訓(xùn)練：撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)九，并寫出預(yù)習(xí)報(bào)告。教案小結(jié):2009年3月18日學(xué)時(shí)數(shù)教學(xué)題目：(章、節(jié))實(shí)驗(yàn)九全息照相教學(xué)目的和要求:學(xué)時(shí)數(shù).了解全息照相記錄和再現(xiàn)的原理;.掌握了解漫反射全息照片的攝制方法;.加深對(duì)全息照片特點(diǎn)的理解。教學(xué)基本內(nèi)容:(1)全息臺(tái)的調(diào)節(jié);(2)布置與調(diào)整全息光路;(3)曝光;(4)沖洗;(5)全息再現(xiàn)。(1)全息臺(tái)的調(diào)節(jié);(2)布置與調(diào)整全息光路;(3)曝光;(4)沖洗;(5)全息再現(xiàn)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):教學(xué)過程:1.課前復(fù)習(xí):(1)物體光波波前的記錄一一攝制全息圖教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):教學(xué)過程:1.課前復(fù)習(xí):(1)物體光波波前的記錄一一攝制全息圖①參考光和物光的干涉。物光O和參考光R，在H所在的xy平面上的分布為eoo(x,y)cos[①t+q(x,y)]和e(x,y)cos[①t+q(x,y)],其中e°(x,y),e(x,y)、q(x,y),q(x,y)分別是O和R的振幅分布和初位相分布。eo(x,y),q(x,y)是物體各點(diǎn)衍射到(x，y)點(diǎn)的光疊加后的振幅和位相，ejx,y)cos[④t+q(x,y)]又是一群物體各點(diǎn)獨(dú)立的衍射波。用復(fù)數(shù)表示時(shí)，O和R的復(fù)振幅(復(fù)矢量)分布為E°=Eo(x,y)=e。(x,y)exp[iQo(x,y)] (9-1)E=E(x,y)=e(x,y)exp[iqr(x,y)] (9-2)E。，Er疊加后的合振幅：E=E(x,y)=E。(x,y)+E(x,y)合振動(dòng)的強(qiáng)度分布為I=I(x,y)=1E(x,y)12=EE* (9-3)(9-4)(9-5)2eecos(Q(9-4)(9-5)2eecos(Qo-qr)隨坐標(biāo)變化I(x,y)=EE*+EE*+E*E+EE0 0rroro、I(x,y)=e2+e2+2eecos(Q—Q)e：+er是xy平面上平均光強(qiáng)(直流項(xiàng))，(交流項(xiàng))，在xy平面上按坐標(biāo)周期性地變化，形成干涉條紋。設(shè)二平面波的夾角為2a，波長(zhǎng)為九，對(duì)稱入射H，得xy平面上光

強(qiáng)的空間頻率為強(qiáng)的空間頻率為(9-6)N=(2sina)/入(9-6)當(dāng)物體有一定大小時(shí)，H處的光強(qiáng)分布極其復(fù)雜，它是一系列空間頻率的大小不同、方向不同、強(qiáng)度也不同的干涉條紋的疊加，也就圖9?3乳膠的圖9?3乳膠的特性曲線把上述光強(qiáng)分布用感光介質(zhì)線性地記錄下來，也就記錄了O光和R光在xy平面上的振幅和位相信息，因而稱全息照相。②記錄介質(zhì)。負(fù)性乳膠干版的感光特性如圖9-3所示，t是振幅透過率，￡是曝光量。設(shè)入射光強(qiáng)為3透過光強(qiáng)為i，振幅透過率t=(i/i。)1/2。從曲線看出，在￡的中間段，可用方程t=t。+Ps (9-7)近似表示。to，P為常數(shù)，P<0是負(fù)片。在一定范圍內(nèi)，振幅透過率和曝光量是線性關(guān)系。③物體光波波前的記錄一一攝全息圖將上述干版放在xy平面處，讓它的感光量I(x,y)t落在線性區(qū)，再經(jīng)顯影定影處理后，xy平面上的光強(qiáng)分布I(x,y)就轉(zhuǎn)變成了干版上的振幅透過率分布t(x,y)，從而得到了物體光波的全息圖H。將￡=I(x,y)t代入式(9-7)中，全息圖的振幅透過率分布為t(x,y)=k+ptEE*+ptE*E (9-8)or or式中k=t0+p11Eo12+p11E12=t0+pteo+pe近似為常數(shù)。t(X)=k+2Pteecos。即) (9-9)由式可知，全息圖的振幅透過率也是按周期性變化的。(2)物體光波波前的重建再現(xiàn)物體像(2)物體光波波前的重建再現(xiàn)物體像全息照相的第二步如圖9-2所示，用原參考光，照射上述全息圖H，照射光通過全息圖復(fù)雜光柵的衍射，圖中每一點(diǎn)的衍射子波，包含了原物體上各點(diǎn)照射到圖上該點(diǎn)的所有光波，圖中許多的點(diǎn)的衍射子波疊加后，在H右方就合成出了原物O的光波波前，并繼續(xù)向右傳播。不用透鏡，迎著此光看去就能看到“原物O”。傳播。不用透鏡，迎著此光看去就能看到“原物O”。但原物已挪走，光并不是發(fā)自原物O,所以看到的實(shí)際上是原物O的一個(gè)虛像。不用透鏡就有成像作用是全息圖的一大特點(diǎn)。波前重建用數(shù)學(xué)式子表達(dá)是，在E,的照射下，透過全息圖的振幅分布為，E'(x,y)=TE=kE+p11E12E+ptE2E*=E1+E—E'

rr ro ro1 2 3(9-10)上式第一項(xiàng)，(9-10)E=kE

1 r是再現(xiàn)照明光Er的波前，是E透過全息圖的0級(jí)衍射波。第二項(xiàng),(9-11)是Er透過全息圖的1級(jí)衍射波，但它和原物O的光波波前完全相同,只是有所減弱。由它形成的虛像稱為初始像，通常說再現(xiàn)，就是指再現(xiàn)初始像。第三項(xiàng)，(9-12)是Er透過全息圖的-1級(jí)衍射波，它形成與初始像共軛的有失真的實(shí)像。由于圖中每點(diǎn)都載有物體各點(diǎn)光的完全信息，所以由一般全息圖任意割出的一小塊，仍能再現(xiàn)物體像，這是全息圖的又一特點(diǎn)。

拍攝時(shí)，如果干版平面垂直于物體和參考光源的連線，上述 0，1級(jí)三個(gè)像就處在連線上，這種全息圖叫同軸全息圖，那三個(gè)像在觀察時(shí)會(huì)互相干擾，這是同軸全息圖的缺點(diǎn)。最早，伽伯的全息圖就是同軸全息圖?，F(xiàn)在制作的通常都是離軸全息圖，即干版平面不垂直于物體和參考光源的連線，它形成的三個(gè)像能很方便地分離開。離軸方法是利思等人對(duì)全息術(shù)的重要貢獻(xiàn)。（3）幾種全息圖的拍攝光路②菲涅爾變換全息圖①傅里葉變換全息圖圖9-5菲涅爾變換全息拍攝光路④體積全息圖③像面全息圖(b)圖9-7體積全息圖的拍攝②菲涅爾變換全息圖①傅里葉變換全息圖圖9-5菲涅爾變換全息拍攝光路④體積全息圖③像面全息圖(b)圖9-7體積全息圖的拍攝和再現(xiàn)of⑥二次曝光全息圖在圖9-4在圖9-4至9-9的光路中，鍍膜式或棱鏡式分束鏡 B或P,反射鏡M,擴(kuò)束鏡C,被攝物體O,參考光R,透鏡L,針孔e,狹縫S,漫射器G，干版H等。G有時(shí)很重要，用了它，再現(xiàn)時(shí)才能在較大的角度范2.講授新課：(1)實(shí)驗(yàn)條件要求①選用相干性好的強(qiáng)光光源。基于干涉原理的全息照相，要求O光和R光是相干光。激光是相干光，用激光分束可以得到相干的O光和R光；小型激光器輸出的不是偏振激光，使用它時(shí)O光和R光的夾角不能太大；再要注意的是激光的空間相干性，一般各橫模之間的光是不相干的，應(yīng)使用單橫模激光；激光器輸出的也不是無限延續(xù)的簡(jiǎn)諧波，而是較長(zhǎng)的一個(gè)波列，所以調(diào)整光路時(shí)，O光和R光應(yīng)在宏觀零光程差附近。小型激光器的功率小，曝光時(shí)間就較長(zhǎng)，更要注意光路系統(tǒng)的穩(wěn)定性。②確保光路系統(tǒng)的機(jī)械穩(wěn)定性。若在感全息照相記錄的是0光和R光的干涉條紋，設(shè)條紋間距為d,光期間條紋移動(dòng)d/2,條紋就不能被記錄下來。因此，光路每一元件、元件和防震臺(tái)的聯(lián)結(jié)，以及防震臺(tái)本身，都要能穩(wěn)定在調(diào)好的任一狀態(tài)，以若在感確保條紋移動(dòng)小于第。③選用分辨率適當(dāng)?shù)母砂?。干版的分辨率?yīng)高于全息圖的最大空間頻率?？臻g頻率與O光和R光的夾角有關(guān)。按式(9-6)，對(duì)已選定的干版，二光束的最大夾角要適當(dāng)。國產(chǎn)全息干版(如天津感光膠片廠的產(chǎn)品)的分辨率約為3000條/mm。此外，O光和R光的強(qiáng)度比應(yīng)適當(dāng)，一般應(yīng)是1：2?1：4,使用的光學(xué)元件應(yīng)該盡可能少而且應(yīng)保持元件清潔，以減少雜散光和縮短感光時(shí)間。(2)設(shè)備器具。鋼質(zhì)防震光學(xué)平臺(tái)、激光器、快門、分束鏡、反射鏡、擴(kuò)束鏡、透鏡、干版架、曝光控制器、照度計(jì)以及干版、顯影定影藥和器皿等。(3)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意：千萬不能讓激光束直接照射眼睛！如果選用的激光器功率較大，還要防止較強(qiáng)的反射光進(jìn)入眼睛。否則，會(huì)致盲或嚴(yán)重?fù)p害視力。防止干版誤感光。①檢查防震臺(tái)的穩(wěn)定性。用光學(xué)元件在平臺(tái)上擺成邁克爾遜干涉儀，用擴(kuò)束鏡將二光束投射到白墻上，觀察干涉條紋隨外來震動(dòng)引起的顫動(dòng)和衰減的情況。②按選定的光路布置、調(diào)整好光學(xué)元件，并做到O光和R光接近零光程差。調(diào)整時(shí)干版應(yīng)先用白屏代替。③測(cè)量光強(qiáng)比和總光強(qiáng)。用照度計(jì)分別測(cè)出O光和R光在白屏處的光強(qiáng)，調(diào)整好光強(qiáng)比后測(cè)出總光強(qiáng)，確定出感光時(shí)間。此項(xiàng)內(nèi)容也可憑估計(jì)完成。④拍攝和暗室處理。先用快門關(guān)閉光路，用干版換下白屏，且乳膠面朝向物體O,靜待片刻微振消失后，打開光路感光到預(yù)定時(shí)間。二次曝光全息圖，應(yīng)使物體O微小形變后再感光一次，取下干版并保護(hù)好，然后到暗室進(jìn)行顯影、定影、水洗、吹干等處理。⑤再現(xiàn)。光路不變，把全息圖原樣裝回干版架，遮住物光，用原參考光做再現(xiàn)光，尋找觀察再現(xiàn)像。⑥測(cè)量。若制作的是二次曝光全息圖，可按式(9-13)測(cè)量，計(jì)算出物體有關(guān)部位的相對(duì)位移1；若是檢查工件，比較有損、無損工件再現(xiàn)像上的干涉條紋，確定哪些是有損工件。3.課程小結(jié)：教學(xué)方式及教學(xué)方法：分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生操作與教師個(gè)別輔導(dǎo)。作業(yè)及課外訓(xùn)練:思考與討論:1.你怎樣理解一般全息圖每點(diǎn)上都記錄了物體上各點(diǎn)光的完全信息？像面全息也是這樣嗎?為什么?2.拍攝全息圖時(shí)，光路布置要注意些什么?作業(yè)：撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)十，并寫出預(yù)習(xí)報(bào)告。教案小結(jié):2009年月曰教學(xué)題目：（章、節(jié)）選做實(shí)驗(yàn)一測(cè)定透鏡組的基點(diǎn)學(xué)時(shí)數(shù) 2教學(xué)目的和要求：1.測(cè)定透鏡組的基點(diǎn)及焦距；2,了解透鏡組基點(diǎn)的特性；教學(xué)基本內(nèi)容:.測(cè)量透鏡組”和L2的焦距f和f；.測(cè)量透鏡組”和^的主點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)；.按比例繪出透鏡組的主點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)和焦點(diǎn)的位置。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：透鏡組物方和像方節(jié)點(diǎn)的測(cè)量是重點(diǎn)，透鏡組基點(diǎn)的繪制是難點(diǎn)。

教學(xué)過程：1.課前復(fù)習(xí):薄透鏡組合成的共軸球面系統(tǒng)的物、像位置的高斯公式，f1系統(tǒng)的像方焦距，p物距，p像距。物距由第一主面量到物的距離,像距從第二主面量到像的距離。(1,-2)共軸球面系統(tǒng)的物、像位置的牛頓公式,(1,-2)xx'=ff（f=-f'）共軸球面系統(tǒng)的基點(diǎn)、基面的特性:（1）主點(diǎn)和主面。主點(diǎn)是橫向放大率。=+1的一對(duì)共軛點(diǎn)（H、H'），第一主面和第二主面（MH、MH）。（2）節(jié)點(diǎn)和節(jié)面。節(jié)點(diǎn)是角放大率丫=+1的一對(duì)共軛點(diǎn)，光從第一節(jié)點(diǎn)N入射，出射光必從第二節(jié)點(diǎn)N'出來，并與N的入射光平行。當(dāng)共軸球面系統(tǒng)處于同一媒質(zhì)中時(shí)，兩主點(diǎn)分別與兩節(jié)點(diǎn)重合；兩主面分別與兩（3）焦點(diǎn)和焦面。像方焦點(diǎn)F，，像方焦面，像方焦距f'（第二主點(diǎn)H'到像方焦點(diǎn)F'的距離）；物方焦點(diǎn)F，物方焦面，物方焦距f（第一主點(diǎn)H到物方焦點(diǎn)F的距離）。兩透鏡之間的距離為d，TOC\o"1-5"\h\z它們的像方焦距分別為f:和f2'，透鏡組的物方1 2兩透鏡之間的距離為d，和像方焦距分別為,f'=Tff—,f=~f (1-3)(f+f)-d1 9

t光線自左向右，當(dāng)f>0時(shí)，F(xiàn)在H的右邊；當(dāng)fV0時(shí)，F(xiàn)在H的左邊。物方和像方主點(diǎn)位置分別為，?i=-4^-?i=-4^-,

(f+f)-d1 2?-'_ -fdl= 1 21 ,(f+f)-d

1 2計(jì)算時(shí)注意，l'從第二透鏡的光心量起,(1-4)(1-5)l從第一透鏡的光心量起。當(dāng)H點(diǎn)的位置與l值的正負(fù)l>0時(shí)，H位于上之右；i'v0時(shí)，HH點(diǎn)的位置與l值的正負(fù)關(guān)系同H點(diǎn)。（4）透鏡組節(jié)點(diǎn)的位置根據(jù)節(jié)點(diǎn)的定義，一束平行光軸的入射光，經(jīng)透鏡后相交于主軸上的焦點(diǎn)F（像點(diǎn)Q）。若入射的平行光束方向不變，而系統(tǒng)繞著第二節(jié)點(diǎn)N'（主點(diǎn)H'）稍稍轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度6，像的位置仍然在原主軸的Q點(diǎn)（像的位置不變）；若系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸不通過節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，像點(diǎn)Q也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。上述原理為我們提供了一種測(cè)定節(jié)點(diǎn)（同時(shí)也是主點(diǎn)）的方法。實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們把透鏡組放在測(cè)節(jié)器的U形槽上，一次次地改變它在槽上的位置，每改變一次就轉(zhuǎn)動(dòng)U形槽試試，直至轉(zhuǎn)動(dòng)U形槽屏上的像不發(fā)生移動(dòng)（改變透鏡組的位置時(shí)，像屏的位置也應(yīng)隨著改變，保持成像清晰）。此時(shí)，U形槽的轉(zhuǎn)軸必然通過透鏡組的節(jié)點(diǎn)N'。于是，在測(cè)節(jié)儀上可以直接讀取從上的光心到第二主點(diǎn)H的距離l及像方焦距 f'。2ai'-i透鏡組基點(diǎn)位宣的示意圖(5)儀器LKF-2型測(cè)節(jié)儀包括測(cè)節(jié)器和基座兩個(gè)部分?；弦来畏庞校孩賻炜s臂的光源光凳，插有燈管，會(huì)聚透鏡；②測(cè)節(jié)器光凳，插有測(cè)節(jié)器;③帶轉(zhuǎn)臂的像屏光凳，可插直光屏和橫光屏。測(cè)節(jié)器部分有：①上下兩層的測(cè)節(jié)器座，上層通過轉(zhuǎn)軸及軸承跟下層相連，可轉(zhuǎn)動(dòng)180°,側(cè)面刻有軸線標(biāo)志，供測(cè)定節(jié)點(diǎn)位置用；②U形槽安裝在上層測(cè)節(jié)器的頂面，可拆卸，可左右移動(dòng)；③帶鏡座的透鏡和連接筒，用來組裝透鏡組。.講授新課:實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求(教師示范與分析)(1)調(diào)節(jié)儀器的水平。先調(diào)橫向水平，測(cè)節(jié)器旋轉(zhuǎn) 90°再調(diào)，反復(fù)調(diào)整，直至水平。(2)調(diào)出平行光。帶鏡座的平面鏡放U形槽上，接通電源，調(diào)節(jié)燈管和會(huì)聚透鏡，使與平面鏡共軸。再調(diào)節(jié)燈管前后位置及左右方位，使物標(biāo)的反射像落在物標(biāo)上。最后仔細(xì)調(diào)節(jié)燈管前后位置使物標(biāo)的反射像最清晰。(3)用70mm長(zhǎng)的連接筒及焦距為f=100mm,f=280mm透鏡組成透鏡組,在測(cè)節(jié)儀上測(cè)出H'、F'的位置(重復(fù)三次)；然后將U形槽旋轉(zhuǎn)180°

測(cè)出H、F位置（重復(fù)三次），與算出的l'、f及l(fā)、f值比較；計(jì)算百分誤差；按比例畫出透鏡組各基點(diǎn)及透鏡的位置圖形。（4）同上，用fD=100mm，f：=-150mm，連接筒用35mm（透鏡座上標(biāo)有字母A，D，F(xiàn)，其焦距分別為f=-150mm，f=100mm，f=280mm）。A D f【注意事項(xiàng)】（2）l（2）l、f及l(fā)、的左右位置確定。f的正負(fù)由實(shí)驗(yàn)中的H,、F及H、F點(diǎn)在透鏡L1、LU形槽旋轉(zhuǎn)了180°后，左右顛倒了，正負(fù)符號(hào)應(yīng)特別注意?。、佟綝（L1）（①【D（L1）（L）】

2ff=(f+f-d

D F 1Jfd_100x280 =90.3mm(100+280)-70100x70(ff-d-(100+280)-70DF 1=22.6mm由計(jì)算可知②【A（L）? _由計(jì)算可知②【A（L）? _f=-f=2 2ff=(f+f_d-A D 2J一fd_(-150)x100(-150+100)-35=176*5mm(-150)x35(f，+f，)-d-(-150+100)-35AD 2=61.8mm_ /= -fd =(-280)x70=_632mTOC\o"1-5"\h\z1=(f，+f1-d-(100+280)-70= ?DF 1I*JC ―I T 、A— T,11V0,H位于L2之左側(cè)；11>0,H位于L1之右側(cè)。fD(L2)】TOC\o"1-5"\h\z_ _,' -fd (-100)x35l= .J. = =41.2mm2(f，+f')2_d (-150+100)-35AD 2、A一t T 7n一 T由計(jì)算可知，11>0,H位于L2之右側(cè)；11>0,H位于L1之右側(cè)。

國1~2匕和1^透鏡組芬基點(diǎn)位置的小,意圖圖1'-3La和Ld透鏡組各基點(diǎn)位置的示意圖.課程小結(jié)：（1）測(cè)量透鏡組L1和L2的焦距f和，時(shí)，應(yīng)仔細(xì)調(diào)節(jié)儀器的水平和平行光的獲得。（2）測(cè)量透鏡組L1和L2的主點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)，要注意正負(fù)號(hào)的判別和做好數(shù)據(jù)的記錄。（3）用作圖紙按比例繪出透鏡組的主點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)和焦點(diǎn)的位置。教學(xué)方式及教學(xué)方法：分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生操作與教師個(gè)別輔導(dǎo)。作業(yè)及課外訓(xùn)練：撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，預(yù)習(xí)選做實(shí)驗(yàn)二，并寫出預(yù)習(xí)報(bào)告。

、、九rL、、九rL業(yè)學(xué)時(shí)數(shù)選做實(shí)驗(yàn)二液體及透明固體折射率的測(cè)定教學(xué)目的和要求：.掌握用用讀數(shù)顯微鏡測(cè)量折射率的方法;.掌握用阿貝折射儀測(cè)量折射率的方法。教學(xué)基本內(nèi)容：.液體折射率的測(cè)定;.固體折射率的測(cè)定;教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：阿貝折射儀的調(diào)節(jié)是重點(diǎn)，讀數(shù)方法是難點(diǎn)。教學(xué)過程:1.課前復(fù)習(xí):(1)用讀數(shù)顯微鏡測(cè)平行玻璃板的折射率如圖2,-1,某物點(diǎn)的位置在P點(diǎn)處，若在該物點(diǎn)上放置一厚度為D,折射率為n的平行玻璃板，由于玻璃板的折射，物點(diǎn)的像將落在Q點(diǎn)處。根據(jù)成像原理，P、Q兩點(diǎn)的距離T為_i 1_1、T=PQ=D(1一-)n(2'-1)整理后，可得玻璃的折射率,圖2'—1測(cè)平行玻璃板折射率(2,-2)用移測(cè)顯微鏡讀出物點(diǎn)的真實(shí)位置P,放上平行玻璃板后，測(cè)出物點(diǎn)像的位置Q,再測(cè)出玻璃板的厚度D,用式(2,-2)計(jì)算平行玻璃板的折射率n。(2)用阿貝折射儀測(cè)液體的折射率折射率為〃的待測(cè)物質(zhì)放在已知折射率為〃1的直角棱鏡的折射面上，且篦＜n。折射角i為臨界角，滿足關(guān)系式，sini=— （2'-1）cn

i光線I射到AC面，再折射進(jìn)入空氣，在AC面上的入射角為打，折射角為甲，sinq=n1sinw （2'-2）除掠射光線i夕卜，其它光線（如光線n）在ab面上的入射角均小于兀/2。經(jīng)三棱鏡折射后進(jìn)入空氣時(shí)，都在光線I，的左側(cè)。當(dāng)用望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)出射光線觀察時(shí)，視場(chǎng)中將看到以「為分界線的一半明一半暗的區(qū)域（見圖2，—2）。(2'-3)(2'-4)當(dāng)三棱鏡的角A大于角i時(shí)，A、i0和(2'-3)(2'-4)A=i+w

c由式(2,-1)、(2,-2)和(2,-3)得,n=sinA—n--sin29-cosA?sin中若A=90，上式簡(jiǎn)化為，n=vn2-sin2中(2,-5)已知n1，測(cè)出?角，就可以算出待測(cè)物質(zhì)的折射率n。sin?sinv= ,cosv=\1-sin2v=,1-n1 1sin2?

n212.講授新課:sini=sin(A土V)c=sinA-cosv±cosA-sinvn=sinA?.1一n1 1sin2?, .si