普通物理实验—光学部分

资料详情 《普通物理实验—光学部分》实验教学大纲 课程编号：05099002             学时：24         学分：0.8开课对象：物理学专业           课程类别：专业必修英文译名：opTIcal experiments 一、教学任务和目的物理学是一门实验学科，光学则是物理学的一门重要基础课程。许多光学现象都来源于实践，要学好光学的基础知识，做好光学实验很有必要。通过对实验现象的分析，可以加深对光学基本概念、规律的理解。同时，通过动手实验也有利于培养学生的动手操作能力，有利于提高学生分析问题和解决问题的能力。根据教学计划规定，物理学专业学生应开设8个实验。二、教学基本要求概括起来讲，通过光学实验课教学使学生掌握光学实验的基本功，从而达到提高学生实验素质的目的。具体而言包括以下三个基本要求：1、在光学实验的基本知识、基本方法、基本技能方面得到全面而系统的训练。2、学习用实验方法研究物理现象、验证物理规律，加深对物理理论的理解和掌握，并在实践中提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。3、养成实事求是的科学态度和积极创新的科学精神。三、教学内容实验一   薄透镜焦距的测定一、实验目的1、学会调节光学系统使之共轴。2、掌握薄透镜焦距的常用测定方法。3、观察薄透镜成像的几种情况，明确成像规律。二、实验内容1、光具座上各元件的共轴调节。2、分别用物距像距法、二次成像法、自准直法测凸透镜的焦距。3、用辅助透镜法测凹透镜的焦距。三、实验主要仪器设备及材料光具座、光源、凸透镜和凹透镜、平面反射镜、白屏、物屏。  实验二  分光计的调节及棱镜玻璃折射率的测定  一、实验目的1、了解分光计的构造和性能，学会调节和使用分光计的方法。2、掌握测量棱镜角和最小偏向角的方法，测定棱镜玻璃对某波长光波的折射率。二、实验内容1、调节分光计。2、测定棱镜顶角。3、测定棱镜玻璃的折射率。三、实验主要仪器设备及材料分光计及附件、汞灯、三棱镜。实验三  测量透明固体和液体的折射率  一、实验目的1、学会测量透明固体折射率的简单方法。2、掌握读数显微镜的使用，并学会用读数显微镜测量透明固体及液体的折射率。3、了解阿贝折射仪的工作原理，并掌握其使用方法。二、实验内容1、用插针定向法测玻璃的折射率。2、用读数显微镜测量透明介质（玻璃和水）的折射率。3、用阿贝折射仪测定透明媒质（液体）的折射率。三、实验主要仪器设备及材料读数显微镜、阿贝折射仪、玻璃砖、溴代萘、大头针、白纸、烧杯、酒精、滴管、米尺、塑料块。 实验四  用牛顿环测定透镜的曲率半径  一、实验目的1、掌握用牛顿环测定透镜曲率半径的方法。2、观察光的干涉现象，了解光的干涉原理。二、实验内容1、调节牛顿干涉环。2、用牛顿环干涉测透镜曲率半径。三、实验主要仪器设备及材料读数显微镜、牛顿环仪、钠光灯。实验五  迈克尔逊干涉仪的调节和使用 一、实验目的1、了解迈克尔逊干涉仪的干涉原理，掌握其调节和使用方法。2、应用迈克尔逊干涉仪测量He—Ne激光的波长。3、观察等倾干涉和等厚干涉。二、实验内容1、非定域干涉条纹的调节。2、测量He—Ne激光的波长。3、定域干涉条纹的调节。三、实验主要仪器设备及材料迈克尔逊干涉仪、He—Ne激光器、扩束镜、铁架台。实验六  光栅特性研究并用透射光栅测定光波波长  一、实验目的1、加深对光栅分光原理的理解。2、学会用透射光栅测定光栅常量、光波波长和光栅角色散。3、进一步熟悉分光计的使用方法。二、实验内容1、分光计的调节。2、光栅位置的调节。3、测光栅常量d。4、测量未知波长。5、测量光栅的角色散。三、实验主要仪器设备及材料分光计及附件、平面透射光栅、汞灯。 实验七  液体中声速的测量(综合性)  一、实验目的1、了解声光衍射现象。2、学习用这一现象测量声速在液体中的传播速度。3、进一步熟悉分光计的使用。二、实验内容1、调节分光计。2、利用超声光栅获得衍射光谱。3、利用衍射光谱测液体（蒸馏水）中的声速。三、实验主要仪器设备及材料WSG—1型超声光栅声速仪， 型分光计及附件（光学平行平板、变压器等），低压汞灯，测微目镜，待测液体（蒸馏水）等。 实验八  偏振和旋光现象的观察和分析  一、实验目的1、观察光的偏振现象，加深对偏振光的了解；2、掌握产生和检验偏振光的原理和方法；3、了解旋光仪的结构原理，应用旋光仪测定糖溶液的旋光率。二、实验内容1、观察偏振现象。2、考察平面偏振光通过1/2波片的现象。3、圆偏振光和椭圆偏振光的产生和检验；1/4波片。4、旋光现象的观察和糖溶液旋光率的测定。三、实验主要仪器设备及材料偏振光实验系统、圆盘旋光仪、蔗糖溶液。 实验九  显微镜和望远镜  一、实验目的1、熟悉显微镜和望远镜的构造及其放大原理。2、学会测定显微镜和望远镜放大率的方法。3、掌握显微镜的正确使用方法，并学会利用显微镜测量微小长度。二、实验内容1、测定显微镜和望远镜的放大率。2、用显微镜测量微小长度。三、实验主要仪器设备及材料显微镜、望远镜、物镜测微尺（标准石英尺）、钢尺、测微目镜、血球记数板。 四、学时分配序号 实验名称 学时 开课学期 实验要求 实验类型实验一 薄透镜焦距的测定 3 三 必做 验证实验二 分光计的调节及棱镜玻璃折射率的测定 3 三 必做 综合实验三 测量透明固体和液体的折射率 3 三 必做 验证实验四 用牛顿环测定透镜的曲率半径 3 三 必做 验证实验五 迈克尔逊干涉仪的调节和使用 3 三 必做 验证实验六 光栅特性研究并用透射光栅测定光波波长   3 三 必做 验证实验七 液体中声速的测量(综合性) 3 三 必做 验证实验八 偏振和旋光现象的观察和分析 3 三 必做 验证实验九 显微镜和望远镜 3 三 选做 综合五、考试和考核方法 实验成绩包含实验预习成绩、实验操作成绩、实验报告成绩和期末（理论考试或操作抽考）成绩。六、教材与参考书 1、普通物理实验讲义（光学部分），自编讲义，2006.7。 2、 光学实验讲义，自编讲义，1998。 3、普通物理实验（三、光学部分  第二版），杨述武主编，高等教育出版社，1997。 4、大学物理实验教程，陈守川主编，浙江大学出版社，1995。