光学综合仪的教学实践课件

1、光学综合仪的教学实践吉林大学 物理学院王荣，康智慧，姜云，高锦岳三、光学综合仪的教学实践主 要 内 容一、实验教学改革的必要性二、光学综合仪的结构特点及设计理念一、实验教学改革的必要性1、实验教学改革势在必行综合素质创新精神实践能力人才培养原有教学模式内容单一形式呆板教学改革表现在在以下几个方面：传授知识培养能力提高素质教学理念基本实验综合、设计性实验研究性实验教学模式低高基础前沿接受知识培养综合能力课程体系教师队伍结构实验教学科学研究理论教学启发式研究式教学方法讨论式二、光学综合仪的结构特点及设计理念光学综合仪是一种组装式的综合型、研究型光学实验系统。 编排了光学基本实验、综合设计性实验和研

2、究性实验的10个题目的实验。基本实验（5） 光的偏振现象及其应用实验 （1） 干涉、衍射实验（圆孔衍射、单缝衍射、双缝干涉及衍射光栅） （2） 迈克耳孙干涉仪及其应用实验 （3） 法布里-珀罗干涉仪及其应用实验（4） 比较三种分光器件的分光特性及其光谱分辨本领。三、光学综合仪的教学实践综合、设计性实验（1） 了解并组装Mach-Zehnder干涉仪，观测折射率随气体压强、浓度 的变化规律。 （2） 组装迈克耳孙干涉仪并测量物体往返运动的频率、瞬时速度等 物理量研究性实验（1）利用法布里-珀罗扫描标准具对光的调制作用进行激光通信。 （2）晶体的电光效应和电光调制。（3）用法布里-珀罗标准具观测半

3、导体激光器的模式结构，研究外腔 反馈对激光器模式影响。光学综合仪的教学效果 1 通过实验内容的重新调整和组合，加深了学生对光学基本现象、规律的理解，同时，对物理光学的基本理论有了更全面、更深入的认识和理解。 2 将基础实验与应用结合起来，同时引入现代科研的手段，增加了实验的直观性和趣味性，增强了学生将基本理论用于解决实际问题的意识，提高了学生综合思维能力和综合应用知识的能力。 3 自组装的结构特点，为学生提供了充分发挥个性的平台，学生能够通过自主设计、按照自己的意愿组建实验光路；有利于培养学生的开拓精神和创新能力。 4 科研性实验的开设，为学生提供了进行科学研究的良好机会，使学生在科研方法、技

4、能等方面得到了良好的训练。(1) 观察双缝干涉、单缝衍射、圆孔衍射条纹，并分析 其特点和物理机制双缝干涉 单缝衍射 圆孔衍射用实验数据与理论曲线拟合的方法确定实验参数双缝干涉实验与理论拟合l0ab其中：back(2) 迈克耳孙干涉仪的调整和使用，分析双光束干涉 的特点和物理机制光学元件组装示意图等倾干涉等厚干涉Michelson干涉仪实验与理论拟合He-Nex用实验数据与理论曲线拟合的方法确定实验参数back(3) 法布里泊罗干涉仪的调整和使用，分析多光束干涉 的特点和物理机制光学元件组装示意图F-P干涉条纹 双纵模F-P干涉条纹 单纵模用实验数据与理论曲线拟合的方法确定实验参数F-P 干涉仪

5、实验与理论拟合光源h其中：back几种分光器件的光谱分辨本领比较棱镜(汞灯光谱)光栅分光(汞灯光谱)F-P标准具 (He-Ne纵模间隔) 579.07nm576.96nm546.07nm546nm578nmback(5) 偏振光的产生与鉴别以及椭圆偏振光的形状确定起偏器线偏光椭圆偏光检偏器数据采集MNbackMach-Zehnder干涉仪及其应用测量空气折射率随压强的变化：A：待测气体样品池，B：压力测量用的U型管，C：压力改变装置。 实验得到的干涉条纹back使用迈克耳逊干涉仪测量瞬时速度He-Nex使用迈克耳逊干涉仪测量瞬时速度由前面的实验数据，计算各个时间段的瞬时数度，并作出速度变化曲线t根据实验数据可以得到S为一个波长=632.8nmback用F-P扫描标准具分析He-Ne激光的纵模结构光电接收器He-Ne扫描标准具电压扫描信号数据采集计算机F-P扫描标准具结构示意图He-Ne激光双纵模结构 He-Ne激光单纵模结构 氦氖激光器扫描标准具光电接收器计算机 音乐信号扬声器It