工程光学实验教程（第2版）

目录

前 言

第1 章 常用光学元器件及基本实验技术 1

1. 1 常用光学元件及其保养与清洁 1

1. 1. 1 常用光学元件 1

1. 1. 2 光机产品机械部分的保养与维护 3

1. 1. 3 光学元件保养 4

1. 1. 4 常用的光学元件清洁工具 5

1. 2 光路调试技术 5

1. 2. 1 激光光路的调试 5

1. 2. 2 扩束镜的调节 6

1. 2. 3 针孔滤波器及其调整方法 7

1. 2. 4 准直光束的获得与检测 8

1. 2. 5 焦点位置的确定 10

1. 3 常用光学仪器 11

1. 3. 1 光具座 11

1. 3. 2 分光计 12

1. 3. 3 环式球径仪 14

第2 章 几何光学基础实验 16

实验2. 1 用最小偏向角法测量透明材料的折射率 16

实验2. 2 用插针法测量透明材料的折射率 18

实验2. 3 用掠入射法测量固体的折射率 18

实验2. 4 用插针法测量透明材料的色散曲线 19

实验2. 5 用光具座测量透镜的焦距/截距 20

实验2. 6 基于光具座的焦距/截距虚拟仿真测量 22

实验2. 7 测量透明材料表面夹角的两种方法 23

实验2. 8 光学系统分辨率的检测 25

实验2. 9 物镜像差检测实验 28

第3 章 几何光学综合实验 31

3. 1 典型几何光学系统的软件模拟与观察 31

3. 1. 1 球透镜的成像规律与像差观察 31

3. 1. 2 天塞物镜的成像规律与渐晕观察 34

3. 1. 3 双高斯物镜的成像规律与像差观察 36

3. 1. 4 超广角物镜的场曲与畸变 38

3. 1. 5 光瞳匹配的体会与观察 39

3. 1. 6 反射式光学系统的成像特点 42

3. 2 典型几何光学系统综合实验 44

实验3. 2. 1 照相物镜参数测量 44

实验3. 2. 2 组建开普勒望远镜 45

实验3. 2. 3 组建伽利略望远镜 48

实验3. 2. 4 望远系统特性参数测量 50

实验3. 2. 5 组建生物显微镜 51

实验3. 2. 6 组建测量显微镜 53

第4 章 物理光学理论模拟性实验及实际技能性实验 55

4. 1 光的干涉 55

4. 1. 1 两束光的干涉 55

4. 1. 2 干涉条件 56

4. 1. 3 相干光波及光源 57

4. 1. 4 实验 58

实验4. 1. 4. 1 干涉仪 58

实验4. 1. 4. 2 全息光栅制作及参数测量 61

实验4. 1. 4. 3 全息透镜制作及应用 66

4. 2 光的衍射 68

4. 2. 1 衍射的基本理论 68

4. 2. 2 实验 69

实验4. 2. 2. 1 基于衍射法和成像法的圆孔(圆屏) 尺寸测量 69

实验4. 2. 2. 2 细丝直径测量 71

实验4. 2. 2. 3 菲涅耳波带片的设计及聚焦特性 73

4. 3 光的偏振 77

4. 3. 1 基本概念 77

4. 3. 2 实验 78

实验4. 3. 2. 1 利用布儒斯特角测量薄膜的折射率 78

实验4. 3. 2. 2 偏振光的产生及检验 81

第5 章 应用设计性实验 84

实验5. 1 三/多光束干涉实验 84

实验5. 2 基于衍射法的粒子尺寸测量———激光粒度仪 87

实验5. 3 基于干涉粒子成像技术的粒子尺寸测量 90

实验5. 4 基于数字全息干涉技术的晶体电光系数测量 94

实验5. 5 基于反射光谱测量薄膜的厚度 99

实验5. 6 波带片的拓展及其聚焦和成像特性 100

实验5. 7 利用椭偏仪测量薄膜的厚度和折射率 104

实验5. 8 液晶空间光调制器的使用 109

实验5. 9 利用液晶空间光调制器实现光学器件的功能 114

实验5. 10 利用液晶空间光调制器实现动态全息显示 116

实验5. 11 特殊光束的生成及其传播特性 117

实验5. 12 基于联合傅里叶变换原理实现图像的相关识别 120

实验5. 13 声光效应实验 122

参考文献 127