光学实验课程教学大纲

光学实验课程教学大纲大纲制定时间：2008年9月课程名称：光学实验 课程负责人：陶纯匡OpticalExperiments课程分类：基础课程 课程类型：必修适应专业：应用物理、物理学、电子信息科学与技术 课程总学时：48 课程总学分：1.5实验学时：48 实验学分：1.5开课单位：物理学院一．光学实验课的性质、目的和任务光学是物理学的一个重要分支。光科学的发展离不开各门各类的光学实验，任何一个重要的光学分支都有着极雄厚的实验基础，光学实验是光科学发展的发祥地与策动力。光学实验课程是继力、热实验以及电磁学实验之后为物理类专业二年级学生（含理工综合班）开设的一门独立的基础课程，它在培养学生光学技术基本功，如何使用光学仪器，光学系统研究光学现象与规律等方面起着重要作用。在这一教学环节里，学生经过一定的光学测量和光电转换技术的基本训练后应具备光学实验的基本方法、技能和技巧，能够正确记录、处理数据，观察、分析实验现象，正确规范地撰写完整的实验报告，具备从事光科学及相关领域工作的基本素质和能力。二．教学内容及学时分配序号实验项目实验内容学时实验类型备注1薄透镜焦距的测量及成象规律验证掌握共轴等高调节的基本方法及光束的准直；薄透镜焦距的测量；成象规律验证。3基础实验2透镜象差的分析与测量认识透镜的各种象差及成因；掌握透镜象差的测量方法。3基础实验3测定透镜组的基点了解共轴球面系统的性质，学会光学系统的共轴调节；测定透镜组的基点及焦距；验证单个透镜与透镜组基点间的关系。3基础实验4望远镜、显微镜的设计及应用了解望远镜、显微镜的结构及放大原理；测定望远镜的放大率；掌握显微镜的正确使用方法，学会用显微镜测量微小长度。3设计性5分光计的调节与玻璃折射率的测定了解分光计的构造及测量的基本原理；学会分光计的调节方法；掌握分光计测角的方法及测定玻璃三棱镜折射率。3基础实验6用阿贝折射仪测定固体和液体的折射率了解阿贝折射仪的工作原理及使用方法；掌握用全反射法测定固体和液体折射率的原理和方法；测定糖溶液的浓度。3基础实验7等厚干涉——牛顿环、劈尖干涉认识等厚干涉原理；观察等厚干涉现象及特点；用显微镜测平凸透镜曲率半径和薄片厚度。3基础实验8迈克尔逊干涉仪基础实验了解迈克尔逊干涉仪的工作原理、结构，并掌握调节方法；观察非定域干涉图样及特点；观察等倾、等厚干涉图样及特点；测He-Ne激光的波长3基础实验9利用迈克尔逊干涉仪设计测量光源的波长差及透明薄片的厚度观察钠黄光的干涉条纹可见度的变化，测定钠双线的波长差；观察并测量钠光的相干长度；观察白光干涉图样，测定透明薄片厚度。3设计性10单缝衍射光强分布的研究认识夫朗和费单缝衍射的光强分布规律；了解光电转换器的工作原理；用光电转换器测量单缝衍射光强分布。3综合性11光栅衍射了解光栅的特征，观察光透过光栅后的衍射现象；进一步熟悉分光计的调节与使用；测定汞灯在可见光范围内的光谱线波长，测定光栅常数，色散率和分辩本领。3基础实验12光的偏振现象的观察和研究观察光的偏振现象，深入认识光的波动性；熟悉常见的起偏振和检偏振的方法。3基础实验13光的旋转偏振现象的研究观察光的旋转偏振现象；学会使用旋光仪；测量糖溶液的旋光率和浓度。3基础实验14He-Ne激光束发散角的测定学习用光电转换器测定He-Ne激光束的远场发散角；学会用望远镜系统改善激光束的发散角。3基础实验15单色仪的定标与滤光片光谱透射率的测定了解光栅单色仪的结构、原理和使用方法；以已知谱线为基准对单色仪进行定标（可见光区域）；掌握用单色仪测定滤光片光谱透射率的方法。3基础实验16椭圆偏振光法测量透明薄膜厚度与折射率熟悉与掌握使用激光椭偏仪的方法；掌后运用椭圆偏振光法测量薄膜厚度和折射率的原理和方法。4综合性17光电倍增管和它的频率响应学习光电倍增管和标准灯泡的使用常识；掌握测定光电元件的光谱响应的方法。3综合性18CCD器件频率响应及应用了解CCD器件的工作原理；测定CCD器件的频率响应；利用CCD器件制作光电转换器。6综合性19全息摄影了解激光全息摄影的原理；学习拍摄静态全息图的方法与相关技术；学会再现物体立体象的方法。3基础实验20空间滤波与θ调制技术学习阿贝成象原理：加深对空间频率，空间滤波等概念的理解；掌握空间滤波技术；了解θ调制技术。3综合性21声光衍射与液体中声束的测定了解声光相互作用的原理，观察声光衍射现象；学会用超声光栅测定液体中的声波长与声速。3综合性22用光电效应法测定普朗克常数通过光电效应认识光的粒子性；了解微电效应原理；用光电效应测定普朗克常量。3基础实验23超分辨率光学系统的设计与研究学习超越经典分辨率极限的原理；掌握利用共轭光栅法，实现超分辨率极限的方法与条件；设计一个超分辨率成象光学系统并观察超分辨率图象。6综合性24光学信号相关扫描法实现信号识别了解光学信号相关扫描的原理与方法；掌握一种获得调制光信号的方法；用对称与非对称光学信号的相关扫描实现信号识别。3综合性25双棱镜干涉

观察、描述双棱镜干涉现象及其特点；

学会正确使用有关仪器测定单色光的波长。3基础实验26绪论介绍使用光学实验元件及仪器的注意事项；掌握共轴等高和排除视差的调节方法；了解人眼的结构；复习数据处理的方法3理论三．教材：《基础光学实验》讲义，重庆大学物理实验中心编参考书：《物理实验》，潘人培编，高等教育出版社，出版时间1990年四．考核方式：