浙江大学物理光学实验报告汇总.
\
本科实验报告
课程名称：物理光学实验
姓名：郭天翱
系：光电信息工程学系
专业：信息工程（光电系）学号：3100101228
指导教师：蒋凌颖
2012年11月27日
实验报告
课程名称：__物理光学实验_指导老师：___成绩：__________________ 实验名称： 迈克尔逊干涉仪实验 实验类型：_________
一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得
一、实验目的和要求
1、掌握迈克耳逊干涉仪的结构、原理、调节方法；
2、用迈克耳逊干涉仪观察平板干涉条纹的特征，测定单色光波长；
3、观察白光干涉条纹，测量光波的相干长度；
二、实验原理
图1是迈克尔逊干涉仪的光路原理图。光源上一点发出的光线射到半透明层K 上被分为两部分光线“1”和“2”。光线“2”射到M 2上被反射回来后，透过G 1到达E 处；光
2
k 1
图1 迈克尔逊干涉仪 图2 非定域干涉
线“1”透过G 2射到M 1，被M 1反射回来后再透过G 2射到K 上，反射到达E 处。这两条光线是由一条光线分出来的，故它们是相干光。光线“1”也可看作是从M 1在半透明层中的
虚像M 1ˊ反射来的。在研究干涉时，M 1ˊ与M 1是等效的。调整迈克尔逊干涉仪，使之产生的干涉现象可以等效为M 1ˊ与M 2之间的空气薄膜产生的薄膜干涉。
用凸透镜会聚的激光束是一个很好的点光源，它向空间发射球面波，从
21 M M 和反射后可看成由两个光源21S S 和发出的（见图2），)(21S S 或至屏的距离分别为点光源S 从 )(1211G M M G 和或和反射至屏的光程，21S S 和的距
专业：光电信息工程 姓名： 郭天翱 学号： 3100101228
日期：2012年 月 日 地点：紫金港东1A407
装
订
线
M 1 M 2
'
1M
激光 E G 1 G 2
d
离为M
1ˊ和M
2
之间距离d的二倍，即2d。虚光源
2
1
S
S和发出的球面波在它们相
遇的空间处处相干，这种干涉是非定域干涉。
1、等倾干涉（定域干涉）
若M2和M1严格垂直，M2’与M1互相平行，虚光板各处的厚度h相同。这时影响光程差的因素只有入射角，当用会聚或者发散光束照明干涉仪时，具有
相同入射角的光经M1和M2反射后在其相遇点有相同的光程差，因而入射角相同的光形成同一级干涉条纹，称为等倾条纹。等倾条纹呈圆环状，条纹分布内疏外密。在扩展光源照明下，等倾条纹定位于无穷远，因而通常观察这种条纹需要采用望远镜系统。
干涉场中某一点所对应的两支相干光线的光程差为光波波长的整数倍时，即
该点为亮条纹中心；而光程差为光波长的半整数倍时，即
该点为暗条纹中心。
对于等倾圆环条纹，中心处于干涉级m0最高，由圆心向外，依次降低，当观察圆心附近的条纹时；亮、暗条纹的条件分别为错误！未找到引用源。和错误！
未找到引用源。.这是如果转动丝杆使M2移动以改变虚平板厚度h时，h每减少错误！未找到引用源。时，条纹便向圆中心收缩并消失一个，如果测量出中心处条纹共消失N个时M2镜的移动距离错误！未找到引用源。，由关系式错误！未找
到引用源。，便可计算出光波长。
2、等厚干涉条纹（定域干涉）
若M2和M1相互不垂直，M2’和M1间就有一楔角，这是若用平行光照明或
者使用孔径很小的观察系统（如人眼），使整个视场内入射角的变化可以忽略不
计，则两支相干光束的光程差的变化只依赖于虚光板的厚度h的变化。干涉条纹是虚平板厚度相同点的轨迹，称为等厚条纹。通常M1和M2的平面度很好，等厚条纹是相互平行的等间距直条纹，条纹的方向与虚平板的交棱平行。当用扩展光源照明时，若虚光板的厚度不大，等厚条纹就定位在虚平板表面（M1）附近，观察这种条纹需要采用放大镜，或者人眼直接观察虚平板表面。
当和h都不能视为常数时，将同时对光程产生影响，这时条纹形状介于等
倾等厚之间，称为混合条纹。
3、非定域干涉
如果光源是单色点光源，无论是在等倾干涉还是在等厚干涉的情况下，条纹都是非定域的，采用HE-NE激光器作光源，由于光源的空间相干性很好，可以将
其看作点光源。这时用一毛玻璃屏插在干涉仪的出射光路中的任何位置，均可以观察到干涉条纹。
4、白光条纹
白光照明，当两路相干光束的光程差为零或者零程差附近的位置，可以观察到白光干涉条纹。中央零级为白（或黑）的彩色条纹。
三、主要仪器设备
HE-NE激光器、白炽灯、扩束镜、准直镜、会聚镜、迈克尔逊干涉仪。
整个装置包括三部分：照明系统、干涉系统和观察系统，如图1所示。
1干涉系统——迈克尔逊干涉仪，如图2所示
G1分光镜，它是在第二表面镀以半反射介质膜的平行平面板。
G2是一块与G1全同的平板，成为补偿板，它与G1平行。
M1和M2都是平面反射板，两镜的背面各有三个调节螺钉，用来调整镜面的空间取向。M2的镜座上还有垂直安装的两只微调螺钉，用来对M2的空间取向作微调。
2、观察系统
为了观察不同类型的干涉，观察系统可以是望远镜、放大镜或者是人的眼睛。
3、照明系统
本实验单色光源为HE-NE激光器，激光经扩束准直，再经L2会聚。
四、实验内容
1、观察单色光等厚干涉条纹
（1）调整及抱起使其光束基本平行于实验台面，并使光斑位于镜面中心。在毛玻璃上看到M1，M2反射形成的两套光斑，调整M1，M2，使光斑严格重合。（2）在入射光路中加入扩束镜，并调整。这时在毛玻璃上观察到弧形或圆形的干涉条纹。
（3）加入准直透镜L1，调整L1位置，直到毛玻璃上出现直条纹，再插入L2，毛玻璃上出现圆环条纹。如果条纹很多，应该转动手轮移动M1，使条纹减少到1-3。
（4）使用微调螺杆调整M2的倾斜方向，和移动M1。观察原干涉条纹的变化，
并记录。
2、观察单色光的等倾干涉条纹
（1）在上一步观察到的等厚条纹基础上，微调，是等厚干涉间距逐渐变大，直到视场中仅有一条条纹。
（2）L1后放置会聚镜L2，并使照明在M1和M2上的光斑尽可能小。 （3）观察系统采用毛玻璃屏，可以看到等倾圆环。 （4）移动M1观察等倾圆环的变化，并记录。
3、测量单色光波长
（1）转动粗动手轮，使屏上的等倾条纹的数目适中
（2）转动微动手轮，可见到圆条纹缓缓向中心收缩，并在中心消失，记下读数S1；
（3）继续向一个方向转动微调手轮，观察条纹在中心消失50个，记下读数S2； （4）重复三次，并作记录
4、观察白光的彩色条纹
（1）在观察到单色等倾条纹的基础上，移动M1，直到在视场中只剩下一个条纹。
（2）移去毛玻璃屏，用一白炽灯照亮干涉仪，用眼睛观察，继续按原来方向转动手轮，直到出现彩色条纹。
（3）调整M2观察彩色条纹的变化，移动M1观察彩色条纹的变化，并做记录。
五、实验数据记录和处理
1.记录在实验过程中观察到的现象，并加以解释
1) 观察单色光等厚干涉条纹时，微调螺杆（3）和（4），或微动手轮移动
M1，观察到原等厚干涉条纹发生移动，而且间距变大。
等厚干涉的发生是由于M2’（虚镜面）和M1之间存在楔角。调整螺杆（3）和（4），或微动手轮都会导致M1和M2’之间的角度和距离发生一定的变化，从而使得等厚干涉条纹发生移动或者间距发生变化。
2) 在观察白光的彩色条纹时，调整M2相当于改变M1和M2’之间的夹角，
可以观察到彩色条纹的弯曲程度和粗细发生了变化；移动M1即改变M1和M2’之间的距离，可以观察到彩色条纹由细变粗，然后又变细。 2.测量单色光波的数据处理
1S (mm) 2S (mm) 12h=| |S S ?- N
2h
N
λ?=(nm) 1 0.64740 0.66333 0.01593 50 637.6 2 0.66334 0.67936 0.01602 50 640.4 3 0.71136
0.72770
0.01634
50
653.2
1231()3
λλλλ=++=643.7nm
相对误差：（643.7-632.8）/632.8*100%=1.7%
六、思考题
1．补偿平板G
2
的主要作用是什么？对它有什么要求？
答：补偿板G2主要是为了平衡光线在平板G1中的光程差，G2板应该和G1板完全一样，并且摆放位置也要与G1板平行。
2．为什么观察等厚条纹时，一定要使L
1
出射光束为平行光？如果不满此条件条纹是否为等厚条纹？
答：如果不为平行光，则相位会有差别，不满足等厚干涉的条件。因此不满足此条件不是等厚条纹。
3．观察等倾条纹时，要求入射光束只照亮M
1和M
2
表面上较小区域，这有什么好
处？
答：由于定域深度的大小与光源的宽度成反比，照亮区域小相当于光源的宽度变小了，因此定域的深度增大，使得在观察条纹时更容易找到干涉条纹，并且条纹更加清晰，方便观察和计数。
4．请考虑利用干涉方法测量一块均匀的已知厚度的透明平行薄片折射率的方法。调整迈克尔逊干涉仪，直至视场中等倾条纹数至最少，再在一条光路上放上该透明平行薄片，移动手轮，使得视场中的等倾条纹数再次达到最少，测得移动的距
离为S，则2(1)
n h S
-=，由此可以求得薄片的折射率。
实验报告
课程名称：__物理光学实验_指导老师：___成绩：__________________ 实验名称： 用F-P 干涉仪测量钠黄光波长差实验 实验类型：_________
一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得
一、实验目的和要求
1、观察多光束干涉的条纹特征
2、学会法布里-珀罗干涉仪的调整，及光波微小波长差的测量
二、实验内容
法布里－珀罗（F-P ）干涉仪是由两块内表面镀有高反射膜（介质膜或金属膜）的相互平行的高
平面度玻璃板或石英板组成，根据平行平面板反射单色光的多光束叠加产生细窄明亮干涉条纹的基本原理制造的，如图所示，F-P 干涉仪的主要部件是两块各有一面镀高反射膜的玻璃板G1和G2，使镀膜面相对，夹一层厚度均匀的空气膜，利用这层空气膜就能够产生多光束干涉现象。
若有一定光谱宽度的单色扩展光源发出的发散
光照明法-珀干涉仪，则在透镜L 的焦面上将形成一系列细锐的等倾亮条纹，若透镜L 的光轴和干涉仪的板面垂直，则在透镜焦面上形成一组同心圆亮条纹。通常多光束情况下观察透射光条纹，条纹细而锐，波长差非常小的两条光谱线的同级条纹角半径稍有不同而能清晰的被分开，从而能直接进行测量。所以，法-珀干涉仪（标准具）是一种高分辨率的光谱仪器，常用于研究谱线的精细结构。
当光源发出有微小波长差△λ的两谱线时，由法-珀干涉仪产生多光束干涉条纹，对于干涉场的某一点，可写出两个相接近谱线的程差表示式：
专业：光电信息工程 姓名： 学号：
日期：2012年 月 日 地点：紫金港东1A407
装
订
线
2
211cos 2cos 2λθλθm h m h ==?==?
对于不同波长的光波，△所对应的干涉级差为：
θ
λλλλcos )
()(1
22121-=
-=?m m m
考虑干涉场中心附近的点（可认为θ≈0），则可计算波长差公式为：
e e h )
(2)()(2
21??
=-=?λλλλ 式中，λ为21,λλ的平均波长，一般由低分辨率仪器测定； △e 为两波长同级条纹之相对位移，e 是同一波长的条纹间距
当改变法-珀干涉仪两板之间的间距h ，两波长条纹之相对位移为（△e ）=e ，
而相应的两板间距变化为（△h ），则有
)(2)
()(2
h ?=
?λλ 测出两波长条纹从一次重合到再一次重合的间距变化，即可求得两谱线的微小波长差（△λ）
三、主要仪器设备
钠光灯、聚光灯、小孔光栏、准直镜、汇聚镜、法-珀干涉仪、滤色片
四、操作方法和实验步骤
法布里-珀罗干涉仪外形如图3所示，由迈克尔干涉仪改装而成，仪器的调
△e
e
节机构与迈克尔干涉仪相同
1、调整干涉仪使两平板内表面平行
在图4所示系统中，首先将两板间距大致调整到2~3mm左右(切勿使两反射面接触)前后调整准直镜的位置，使出射光为平行光。此时通过观察望远镜可以看到光阑的清晰的实像，及经平板多次反射产生的一系列光阑的反射像，调节两反射的微调螺丝，使反射像重合成一个，取下观察望远镜目镜，物镜变为放大镜，此时可看到一组平行直条纹（多光束等厚干涉），再微调螺丝增大条纹间距，直致视场中亮度均匀一片，此时两反射面平行。
图4 实验装置原理简图
2、观察钠黄光的多光束干涉条纹
随后放入会聚透镜，使在法-珀干涉仪平板上的光斑尽可能小，则在望远镜焦面上即可观察到钠黄光双线的多光束干涉条纹，条纹呈同心圆环。若圆环中心
不在中央，可同时调节两反射镜微调螺丝，使两镜与入射光束垂直。
3、测量钠双线的波长差
调节微动机构，改变两镜距离，观察纳双线两组条纹从重合分离重合的变化全过程。测量两组条纹从一次重合到下一次重合时两镜间距的变化（△h），连测三次，求取钠双线波长差的平均值。
注意：为了减少误差，测出两组条纹从开始重合分开之间距变化，取其中间位置作为一次重合之位置进行计算。
本实验主要是仪器及多光束干涉条纹的观察及测量。实验报告对仪器调整方法的原理及多光束干涉条纹的特征应着重讨论。
五、实验数据记录和处理
h1(mm)(开始重合位置) h2(mm)(开始分离位置)
12
2
h h
h
+
=(mm) h
?(mm)
2
2()h
λ
λ
?=
?
(nm) λ
?(nm)
1 3.45601
3.31101 0.29001 0.5987
0.6207 3.16600
2 3.45500
3.31945 0.27110 0.6405 3.18390
3 3.46733
3.32828 0.27811 0.6243 3.18922
4 3.46011
3.31996 0.28031 0.6194 3.17980
相对误差：（0.6207-0.6)/0.6*100%=3.45%
造成误差的主要原因是视场中两个不同系列的条纹不是很好区分，会造成读数时存在较大误差。
六、思考题
1．在观察中发现，随着程差的变化，条纹发生从清晰→模糊→清晰的变化，利用已学过的知识，解释这一现象。
由公式
2
=
2
e
h e
λ
λ
?
?可知，当程差发生变化，即h发成变化时，e?也将发生变化。
随着e
?的变化，干涉条纹从重合的一套条纹变成了两套条纹，因此会觉得条纹
从模糊变清晰或者从清晰变模糊。
2.利用已学过的双光束和多光束干涉装置，试提出几种测量钠双线之微小波长差的方法。
1.利用杨氏双缝干涉装置，以钠黄光作为光源，可以得到由微小位移差的两套干涉条纹。然后由公式d
e D
λ?=??
来计算波长。 2.以钠黄光作为光源，利用迈克尔逊干涉仪装置得到等倾条纹，此时得到的干涉条纹时两套有微小错开的条纹。移动M2，记录两套条纹从第一次重合到第二次重合时条纹出现或者消失的个数m 。由公式(1)()m m λλλ+?=??+得m
λ
λ?=
实验报告
课程名称：__物理光学实验_指导老师：___成绩：__________________ 实验名称： 牛顿环实验 实验类型：_________
一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得
一、实验目的和要求
1、观察光的等厚干涉现象，熟悉光的等厚干涉的特点；
2、用牛顿环测定平凹透镜的曲率半径；
二、实验内容
牛顿环装置是由一块曲率半径较大的平凸玻璃透镜，以其凸面放在一块光
学玻璃平板（平晶）上构成的，如图3所示。平凸透镜的凸面与玻璃平板之间的空气层厚度从中心到边缘逐渐增加，若以平行单色光垂直照射到牛顿环上，则经空气层上、下表面反射的二光束存在光程差，它们在平凸透镜的凸面相遇后，将发生干涉。从透镜上看到的干涉
花样是以玻璃接触点为中心的一系列明暗相间的圆环（如图4所示），称为牛顿环。由于同一干涉环上各处的空气层厚度是相同的，因此它属于等厚干涉。
专业：光电信息工程 姓名： 学号：
日期：2012年 月 日 地点：紫金港东1A407
装
订
线
图3 实验原理图
图4 实验光路图
由图3 可见，如设透镜的曲率半径为Ｒ，与接触点Ｏ相距为ｒ处空气层的厚度为ｄ，其几何关系式为：
222222
()2
R R d r R Rd d r
=-+=-++
由于Ｒ>>ｄ，可以略去d2得
2
2
r
d
R
=(1)
光线应是垂直入射的，计算光程差时还要考虑光波在平玻璃板上反射会有半波损失，从而带来/2
λ的附加程差，所以总程差δ为：
2
2
d
λ
δ=+(2)
产生暗环的条件是：
(21)
2
k
λ
δ=+(3)
其中ｋ＝0，1，2，3，...为干涉暗条纹的级数。综合(1)、(2)和(3)式可得第ｋ级暗环的半径为：
2
r kRλ
=(4)
由(4)式可知，如果单色光源的波长已知，测出第ｍ级的暗环半径
m
r，即可得
出平凸透镜的曲率半径Ｒ；反之，如果Ｒ已知，测出
m
r后，就可计算出入射单色光波的波长。
但是用此测量关系式往往误差很大，原因在于凸面和平面不可能是理想的点
接触；接触压力会引起局部形变，使接触处成为一个圆形平面，干涉环中心为一暗斑。或者空气间隙层中有了灰尘，附加了光程差，干涉环中心为一亮（或暗）斑，均无法确定环的几何中心。实际测量时，可以通过测量距中心较远的两个暗环的半径m r 和n r 的平方差来计算曲率半径Ｒ。因为
2m r mR λ=
2n r nR λ=
两式相减可得22()m n r r R m n λ-=-
所以22()m n r r R m n λ-=-或22
4()m n D D R m n λ
-=-
（5）
由上式可知,只要测出m D 与n D （分别为第m 与第n 条暗环的直径）的值，就能算出Ｒ或λ。这样就可避免实验中条纹级数难于确定的困难，还可克服确定条纹中心位置的困难。
三、主要仪器设备
牛顿环仪、读数显微镜、钠灯
四、操作方法和实验步骤
一、用牛顿环测量透镜的曲率半径
1、调节牛顿环仪上螺钉，用眼睛观察使牛顿环的中心处于牛顿环仪的中心；
2、将牛顿环仪置于移测显微镜平台上，开启钠光灯，调节半反射镜使钠黄光充满整个视场，此时显微镜中的视场由暗变亮；
3、调节显微镜，直至看清干涉条纹；
4、观察条纹的分布特征。查看各级条纹的粗细是否一致，条纹间隔是否一样，并解释；
5、测量透镜的直径。
6、自拟表格记录实验数据。
五、实验数据记录和处理
1.观察条纹的分布特征，可以发现牛顿环中心是暗斑，粗细和间隔不一致。
2
=可知，暗条纹的半径的平方和级数成正比，因此级数越大时，暗条纹的r kRλ
间距会越小。
2.实验数据
序号m n Dm（mm）Dn（mm）R（mm) 平均R（m）
1 1 3 3.68 4.89 2.200 2.137
2 4 6 5.41 6.25 2.078
3 11 15 6.62 7.3
4 2.132
六、思考题
1.能否用牛顿环装置测量非球面的曲率？
如果曲率变化比较慢的情况下，可以将非球面近似为球面，因此可以测量。
2.若看到的牛顿环局部不圆，这说明了什么？
说明被测量的透镜表面有缺陷，如凸出，凹陷等。
实验报告
课程名称：__物理光学实验_指导老师：___成绩：__________________ 实验名称： 汞绿线精密谱线测量实验 实验类型：_________
一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得
一、实验目的和要求
1、了解法布里-珀罗标准具的结构，学会使用标准具。
2、用法布里-珀罗标准具测定汞绿线（λ=546.07nm ）的精细结构。
二、实验内容
用高分辨分光仪器观察某些光谱线时，可以看到一些谱线包含有许多细微结构，这些细微结构称为光谱线的精细结构，利用法布里-珀罗标准具可以观察到汞绿线（λ=546.07nm ）的精细结构。
法布里-珀罗标准具是由两块内表面镀有高反射膜的相互平行的高平面度玻璃板组成，
在内表面之间形成多次反射以产生多光束之间的干涉（图1），两外表面与内表面分别做成一小楔角，用以防止对内表面反射光的干扰，两内表面的间隔做成固定式的，一般是由膨胀系数很小的铟钢制成空心圆柱形间隔器。
用有一定光谱宽度的单色扩展光源发出的发散光照射法布里-珀罗标准具，则在透镜的焦面上将形成一系列希瑞的等倾亮条纹，当透镜的光轴与标准具的板面垂
专业：光电信息工程 姓名： 学号：
日期：2012年 月 日 地点：紫金港东1A407
装
订
线
直时，透镜焦面上形成一组同心圆条纹。通常，多光束干涉情况下观察透射光干涉条纹，条纹细而锐，波长差非常小的两条谱线的同级条纹的角半径稍有不同而能被清晰地分开，从而能直接进行测量。
若错误！未找到引用源。是被测谱线的波长范围，则用来测量此谱线的精细结构的法布里-珀罗标准具的参数选配应满足条件
式中，
称错误！未找到引用源。为标准具常数或自由光谱范围，他表示与间距h相对应
的标准具所能测量的最大波长范围；称为标准具的分辨本领，错误！未找到引用源。为相应h，R时标准具所能分辨的最小波长差。
另外，由等倾干涉知识可知，在焦距f的透镜焦面上形成的干涉条纹中，从中心
向外数第N个亮圆条纹的直径为，式中错误！未找到引用源。是干涉级小数。
因此，测出第p和第q个亮纹的直径Dp、Dq，则有关系式
故有：错误！未找到引用源。，式中，错误！未找到引用源。是波长错误！未找到引用源。的干涉圆环中心干涉级小数。
如对各个波长的圆环分别求出中心干涉小数错误！未找到引用源。，则由中心处的光程差关系式：
可得到波长差表式：
式中，错误！未找到引用源。与错误！未找到引用源。分别表示精细结构中相近
强度谱线的平均波长和强度最大的主线的波长；错误！未找到引用源。是同一波
长的多个干涉圆直径求得的错误！未找到引用源。的平均值。
三、主要仪器设备
汞灯、聚光灯、光阑、准直镜、干涉滤光片、会聚镜、法-珀标准具、CMOS 四、操作方法和实验步骤
如图2所示，用发散光照射FP标准具，并由会聚透镜接收，则在透镜焦面上形成汞绿
线的精细结构。汞绿线的精细结构主要由汞的同位素错误！未找到引用源。产生的谱线形成，其中错误！未找到引用源。产生错误！未找到引用源。谱线，错误！未找到引用源。线是汞绿线的主线，中心波长错误！未找到引用源。，本实验测量错误！未找到引用源。的错误！未找到引用源。谱级，干涉滤光片的中心波长为546.1nm。
1 按图2布置大致安排光路，使各元件等高；
2 标准具调整
本实验选用间距h=5mm的法布里-珀罗的标准具，标准具反射面多层介质高反膜的反射率R=0.95,标准具上配有一个微调支架，支架可前后左右微动10°左右。
标准具两平板的平行性可通过调整各平行螺钉，使各螺钉受力差不多。用单
色扩展光源照明，自习调节标准具两平板调平螺钉，使光阑及其像完全重合，这
时可以看到干涉条纹，使圆条纹尽量清晰，表明两平板基本平行。再仔细调节其
中一板的微动螺钉，直到眼睛上下左右移动时各干涉圆环的大小不变，即干涉环
的中心没有变化，而仅仅是圆环整体随眼睛一起平动，此时两平板严格平行，得到理想的等倾条纹。
3、精细结构的测量
（1）按图2所示光路放入准直物镜，利用自准直方法调整准直镜位置，使从准直镜出射的光为平行光。在干涉滤光片和标准具之间放入会聚透镜，使会聚（或发散）光照明标准具，并在标准具上有足够啊的光斑，加入接收系统，使从标准具出射的光照射另一会聚镜，并在其后焦面上形成清晰地同心圆条纹。
（2）用COMS（或读数显微镜）接收干涉图样，用“干涉图样标测”测出中心附近错误！未找到引用源。谱线的三个亮圆环的位置（即所对应的像素值）。
五、实验数据记录和处理
干涉图样如图：
建筑物理光学实验报告
建筑物理实验报告 建筑光学实验： 1.采光系数测量 2.教室亮度测量 3.测定材料光反射系数 4.测定材料光透射系数 小组成员：王林 2011301569 范俊文 2011303156 肖求波 2011301549 沈杰 2011301544 指导教师：刘京华 西北工业大学力学与土木建筑学院 2013年11月3日
一 实验目的 室内光环境对于室内生产，生活，工作有着直接的影响。良好的光环境能够提高工作学习效率，保障人身安全和视力。天然采光效果的好坏及合理与否，可以通过天然采光实测作出评价。采光系数是评价室内自然光环境，室内开口合理与否的一个重要指标。通过实验了解室内自然光环境测量方法及数据的整理与分析，并对该实测房间的光环境作出评价。 二 实验原理及仪器 1.原理： 室内采光测量最主要的工作是同时测量由天空漫射光所产生的室内工作面上的照度和室外水平面的照度值。室外照度是经常变化的，必然引起室内照度的相应变化，不会是固定值。因此对采光系数量的指标，采用相对值，这一相对值称为采光系数（C ）,即室内某一点的天然光照度(E n ),和同一时间的室外全云天的天然光照度（E w ）的比值。 w n E E C 2.仪器：照度计2台/组 卷尺 两台照度计为同型号，分别用于室内和室外的照度测量。 三 实验时间及，地点及天气状况
时间：2013年11月4日星期一 地点：教学东楼D座 四实验要求 1测量数据记录(不少于5个测点) 2.附加测量项目： （1）．采光系数最低值C min 采光系数最低值取典型剖面和假定工作面交线上各测点中采光系数值中最低的一个，作为该房间的评价值。 （2）. 采光系数平均值C av 采光系数平均值取典型剖面与假定工作面交线上各测点的采光系数算术平均值。 当室内有两条或以上典型剖面时，各条典型剖面上的采光系数应分别计算。取其中最低的一个平均值作为房间的采光系数平均值。（3）．采光均匀度U c 采光系数最低值与平均值之比，即U c=C min/C av 国家规范规定，对于侧窗和顶部采光要求为I-IV级的房间，其工作面上的采光均匀度不应低于0.7。采光均匀度应按各个不同剖面计算，取其中均匀度最低的一个值作为该房间的评价值。 五实验方法 1.测点布置 室内采光测点的布置反映各工作面上照度值的变化和光的分布情况，因此采光实测时要在待测建筑物内选取若干个有代表性的能反映室内采光质量的典型剖面,然后在剖面与工作面交线布置一组测点。侧面采光的房间有两个代表性的横剖面，一个通过侧窗中心线，一个通过侧墙中心线；剖面图上布置测点的间距2m；测点距墙或柱的距离为0.5~1m，中间测点等距布置。 2.测量条件 我国采光设计标准采用国际照明委员会推荐的CIE标准天空，即全云天作为天空亮度分布规律的标准。因此采光系数测量的天空应该选取全云天(云量8~10级)，天空中看不到太阳的位置。不应在晴天和多云天测量，也不宜在雨雪天测量。
大学物理 光学答案
第十七章 光的干涉 一. 选择题 1．在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的均匀透明介质中从A 沿某一路径传播到B ，若A ，B 两点的相位差为3π，则路径AB 的长度为：（ D ） A. 1.5λ B. 1.5n λ C. 3λ D. 1.5λ/n 解： πλπ ?32==?nd 所以 n d /5.1λ= 本题答案为D 。 2．在杨氏双缝实验中，若两缝之间的距离稍为加大，其他条件不变，则干涉条纹将 （ A ） A. 变密 B. 变稀 C. 不变 D. 消失 解：条纹间距d D x /λ=?，所以d 增大，x ?变小。干涉条纹将变密。 本题答案为A 。 3．在空气中做双缝干涉实验，屏幕E 上的P 处是明条纹。若将缝S 2盖住，并在S 1、S 2连线的垂直平分面上放一平面反射镜M ，其它条 件不变(如图)，则此时 ( B ) A. P 处仍为明条纹 B. P 处为暗条纹 C. P 处位于明、暗条纹之间 D. 屏幕E 上无干涉条纹 解 对于屏幕E 上方的P 点，从S 1直接入射到屏幕E 上和从出发S 1经平面反射镜M 反射后再入射到屏幕上的光相位差在均比原来增π，因此原来是明条纹的将变为暗条纹，而原来的暗条纹将变为明条纹。故本题答案为B 。 4．在薄膜干涉实验中，观察到反射光的等倾干涉条纹的中心是亮斑，则此时透射光的等倾干涉条纹中心是（ B ） A. 亮斑 B. 暗斑 C. 可能是亮斑，也可能是暗斑 D. 无法确定 解：反射光和透射光的等倾干涉条纹互补。 本题答案为B 。 5．一束波长为λ 的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为 ( B ) A. λ/4 B. λ/ (4n ) C. λ/2 D. λ/ (2n ) 6．在折射率为n '=1.60的玻璃表面上涂以折射率n =1.38的MgF 2透明薄膜，可以减少光的反射。当波长为500.0nm 的单色光垂直入射时，为了实现最小反射，此透明薄膜的最小厚度为（ C ） A. 5.0nm B. 30.0nm C. 90.6nm D. 250.0nm 选择题3图
建筑物理实验报告!!!!
建筑物理实验报告 姓名： 学号： 班级：
建筑热工部分 实验一室内外热环境参数的测定 一、实验目的与内容 通过实验，使学生了解室内外热环境参数测定的基本内容，初步掌握常用仪器仪表的性能和使用方法，明确各项测定应达到的目的。 室内外热环境参数的测定共有三个部分的内容：（一）温度的测定；（二）空气相对湿度的测定；（三）气流速度的测定。 二、测定的方法与步骤 （一）温度的测定 本试验与试验（二）空气相对湿度的测定共同完成，通风干湿球温度计中干球温度计的指示值即为室内的温度。记录在试验报告表1中。 （二）空气相对湿度的测定 1、仪器：通风干湿球温度计，2人一组。 2、将通风干湿球温度计挂于支架上，感温包部距地面高 1.5m，在每次测定前5分钟（夏季）至10分钟（冬季）用蒸馏水均匀浸润湿求感温包纱布。用钥匙上紧发条后，戴3~4分钟等温度计读值稳定后，即可分别读取干、湿球温度计的指示值。读值时要先读小数，后读整数。记录在实验报告表2中，并查出相对湿度。 （三）气流速度的测定 1、设备：QDF热球式电风速仪，2人一组。 2、步骤：⑴使用前观察电表的指针是否指于零点，如有偏差可轻轻调整电表上的机械零螺丝，使指针指向零点。 ⑵“校正开关”置于“断”的位置，“电源选择”开关置于所选用电源处。用仪器内部电源，将四节一号电池装在仪器底部电池盒内，“电源选择”开关拨至“通”的位置。 ⑶将测杆插在插座上，测杆垂直向上放置，螺塞压紧，使探头密闭，“校正开关”置于“满度”的位置，慢慢调整“满度粗调”和“满度细调”两个旋钮，使电表在满刻度的位置。 ⑷“校正开关”置于“低速”的位置，慢慢调整“零位粗调”和“零位细调”两个旋钮，使电表指在零点的位置。 ⑸轻轻拉动螺塞，使测杆探头露出，即可进行0.05~5米/秒风速的测定，测量时探头上的红点面对风向，从电表上读出风速的大小，根据电表上的读数，查阅所供应的校正曲线，查出被测风速。 (6) 如果5~30米/秒的风速，在完成3、4 步骤后只要将“校正开关”置于“高速”位置，即可对风速进行测定，根据电表读数查阅所供应得高速校正曲线。 ⑺在测量若干分钟后（一般为10分钟）必须重复3、4步骤一次，以保证测量的准确性。
浙江大学实验报告：一阶RC电路的瞬态响应过程实验研究
三墩职业技术学院实验报告 课程名称：电子电路设计实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 一阶RC 电路的瞬态响应过程实验研究 实验类型：探究类同组学生姓名：__ 一、实验目的 二、实验任务与要求 三、实验方案设计与实验参数计算（3.1 总体设计、3.2 各功能电路设计与计算、3.3完整的实验电路……） 四、主要仪器设备 五、实验步骤与过程 六、实验调试、实验数据记录 七、实验结果和分析处理 八、讨论、心得 一、实验目的 1、熟悉一阶RC 电路的零状态响应、零输入响应过程。 2、研究一阶RC 电路在零输入、阶跃激励情况下，响应的基本规律和特点。 3、学习用示波器观察分析RC 电路的响应。 4、从响应曲线中求RC 电路的时间常数。 二、实验理论基础 1、一阶RC 电路的零输入响应（放电过程） 零输入响应： 电路在无激励情况下，由储能元件的初始状态引起的响应，即电路初始状态不为零，输入为零所引起的电路响应。 （实际上是电容器C 的初始电压经电阻R 放电过程。） 在图1中，先让开关K 合于位置a ，使电容C 的初始电压值0)0(U u c =-，再将开关K 转到位置b 。 电容器开始放电，放电方程是 图1 ) 0(0≥=+t dt du RC u C C
可以得出电容器上的电压和电流随时间变化的规律： 式中τ=RC 为时间常数，其物理意义 是衰减到1/e （36.8%）)0(u c 所需要的时间，反映了电路过渡过程的快慢程度。τ图2 图2 2电路的零状态响应（充电过程） 所谓零状态响应是指初始状态为零，而输入不为零所产生的电路响应。RC 关K 可以得出电压和电流随时间变化的规律： 式中τ=RC 为时间常数，其物理意义是由初始值上升至稳态值与初始值差值的63.2%处所需要的时间。同样可以从响应曲线中求出τ，如图3。 ) 0()0()(0≥-=-=- - - t e R U R e u t i t RC t C C τ ) (u t C ) 0()0()(0≥==- --t e U e u t u t RC t C C τ ()(0) t t S S RC C U U i t e e t R R τ--==≥()11(0) t t RC C S S u t U e U e t τ --????=-=-≥ ? ? ????
建筑物理实验报告
建筑物理实验报告 班级：建筑112 姓名：刘伟 学号： 01111218 指导教师：周洪涛 建筑物理实验室 2014年10月15日 小组成员：张思俣；郭祉良；李照南；刘伟；王可为；
第三篇建筑热工实验 一、实验一建筑热工参数测定实验 二、实验目的 1、了解热工参数测试仪器的工作原理； 2、掌握温度、湿度、风速的测试方法，达到独立操作水平； 3、利用仪器测量建筑墙体内外表面温度场分布，检验保温设计效果； 4、测定建筑室内外地面温度场分布； 5、可通过对室外环境的观测，针对住宅小区或校园内地形、地貌、生物生活对气候 的影响，进而研究在这个区域内的建筑如何应用有力的气候因素和避免不利的气 候影响。 三、实验仪器概述 I．WNY —150 数字温度仪 ●用途：用于对各种气体、液体和固体的温度测量。 ●特点：采用先进的半导体材料为感温元件，体积小，灵敏度高，稳定性好。温度值 数字显示，清晰易读，测温范围：-50℃～150℃，分辨力：0.1℃。 ●测试方法及注意事项： 1.取下电池盖将6F22，9V叠层电池装入电池仓。 2.按ON键接通电源，显示屏应有数字显示。 3.插上传感器，显示屏应显示被测温度的数值。 4.显示屏左上方显示LOBAT时，应更换电池。 5.仪器长期不用时，应将电池取出，以免损坏仪表。 II．EY3-2A型电子微风仪 ●用途：本产品是集成电子化的精密仪器，适用于工厂企业通风空调，环境污染监测， 空气动力学试验，土木建筑，农林气象观测及其它科研等部门的风速测量，用途十分广泛。 ●特点： 1.测量范围宽，微风速灵敏度高，最小分度值为0.01m/s。 2.高精度，高稳定度，使用时可连续测量，不须频繁校准 3.仪器热敏感部件，最高工作温度低于200℃，使用安全可靠，在环境温度为 -10℃～40℃内可自动温度补偿。 4.电源电压适用范围宽：4.5V～10V功耗低。 ●主要技术参数： 1.测量范围：0.05～１ｍ/s 1～30m/s(A型) 2.准确度：≤±2﹪F.S。 3.工作环境条件：温度－10℃～＋40℃相对湿度≤85%RH。 4.电源：R14型（2#）电池4节 ●工作原理：本仪器根据加热物体在气流中被冷却，其工作温度为风速函数这一原理设 计。仪器由风速探头及测量指示仪表两部分组成。 ●测试方法及注意事项：
建筑物理实验报告.
建筑物理实验报告[建筑热工、建筑光学和建筑声学实验] XXX XXXX XXXXXXX
建筑物理实验报告 第一部分建筑热工学实验 （一）温度、相对湿度 1、实验原理： 通过实验了解室外热环境参数测定的基本内容；初步掌握常用仪器的性能和使用方法；明确各项测量的目的；进一步感受和了解室外气象参数对建筑热环境的影响。 2、实验设备：TESTO 175H1温湿度计 3、实验方法：` （1）在测定前10min左右，把湿球温度计感应端的纱布用洁净水润湿。 （2）若为手动通风干湿球温度计，用钥匙上紧上部的发条，并把它悬挂于测点。待3～4min，当温度计数值稳定后，即可分别读取干、湿球温度计的指示值。读数时，视平线应与温度计水银面平齐。先读小数，后读整数。 （3）根据干湿球温度计的读数，获得测点空气温度。 （4）根据干、湿球温度计读数值查表，即可得到被测点空气的相对湿度。
4、实验结论和分析 室内温湿度 仪器：TESTO 175H1 位置湿度（%）温度（℃） 暖气上方A 24.5 17.5 桌面上方B 25.6 17.0 南边靠墙柜子C 25.5 16.8 室内门口处D 25.1 16.5 5.对测量结果进行思考和分析 根据测量的数据可以看出，室内各处的温度及湿度较为平均。暖气上方的区域温度较高而导致相对湿度较低。桌子由于靠近暖气，所以温度较高。柜子由于距离暖气较远，温度相对较低，较为接近室内的平均气温。门口处由于通风较好，温度较低，湿度相对较高。
（二）室内风向、风速 1、实验原理：QDF型热球式电风速计的头部有一直径约0.8mm的玻璃球，球内绕有镍镉丝线圈和两个串联的热电偶。热电偶的两端连接在支柱上并直接暴露于气流中。当一定大小的电流通过镍镉丝线圈时，玻璃球的温度升高，其升高的程度和气流速度有关。当流速大时，玻璃球温度升高的程度小；反之，则升高的程度大。温度升高的程度反映在热电偶产生的热电势，经校正后用气流速度在电表上表示出来，就可用它直接来测量气流速度。 2、实验设备：TESTO 425 3、实验方法： （1）把仪器杆放直，测点朝上，滑套向下压紧，保证测头在零风速下校准仪器。 （2）把校正开关置于“满度”位置，慢慢调整“满度调节”旋钮，使电表指针在满刻度的位置。再把校正开关置于“零位”的位置，用“粗调”、“细调”两个旋钮，使电表指针在零点的位置。 （3）轻轻拉动滑套，使侧头露出相当长度，让侧头上的红点对准迎风面，待指针较稳定时，即可从电表上读出风速的大小。若指针摇摆不定，可读取中间示值。 （4）风向可采用放烟或悬挂丝的方法测定。
大学物理光学练习
单元四 (二) 杨氏双缝实验 一、填空题 1. 相干光满足的条件是1）频率相同；2）位相差恒定；3）光矢量振动方向平行，有两束相干光, 频率为ν，初相相同，在空气中传播，若在相遇点它们几何路程差为r r 21-,则相位差 )r r (c 212-= πν ??。 2. 光强均为I 0的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是 0I 4。可能出现的最小光强是0。 3. 在真空中沿Z 轴负方向传播的平面电磁波，O 点处电场强度)3 t 2cos(300E x π πν+ = (SI)，则O 点处磁场强度：)3 t 2cos(300 H 00y π πνμε+-=。用图示表明电场强度、磁场强度和传播速度之间的关系。 4. 试分析在双缝实验中，当作如下调节时，屏幕上的干涉条纹将如何变化? (A) 双缝间距变小：条纹变宽； (B) 屏幕移近： 条纹变窄； (C) 波长变长： 条纹变宽； (D) 如图所示，把双缝中的一条狭缝挡住，并在两缝垂直平分线上放一块平面反射镜： 看到的明条纹亮度暗一些，与杨氏双缝干涉相比较，明暗条纹相反； (E) 将光源S 向下移动到S'位置：条纹上移。 二、计算题 1. 在双缝干涉的实验中，用波长nm 546=λ的单色光照射，双缝与屏的距离D=300mm ，测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹之间的间距为1 2.2mm ，求双缝间的距离。 * 由在杨氏双缝干涉实验中，亮条纹的位置由λk d D x = 来确定。 用波长nm 546=λ的单色光照射，得到两个第五级明条纹之间的间距：λ?10d D x 5= ) 4(填空题) 3(填空题
浙江大学本科实验报告规范(暂行)
关于印发《浙江大学本科实验报告规范（暂行）》的通知 各学院： 现将《浙江大学本科实验报告规范（暂行）》印发给你们，请遵照执行。 教务处 二OO六年十一月十 六日 浙江大学本科实验报告规范（暂行） 实验报告是学生实验研究结果的文字记录和总结，是培养学生动手能力、写作能力、分析能力等综合能力的重要手段。为进一步提高本科实验教学质量，规范我校本科实验报告的格式、评阅、收集及保管等方面的工作，特制定本规范。 一、实验报告的管理规范 （一）对学生的基本要求 1．按照实验课程教学计划的要求，原则上每个实验项目提 交一份实验报告。 2．按照规定的时间和要求，完成实验报告并交实验教师批改。 3．实验报告第一页用学校统一的实验报告纸书写（可用A4纸下载打印学校统一规定的实验报告格式），附页可用A4纸书写，要求字迹工整，实验数据必须真实、有效，曲线要画在座标纸上，线路图要整齐、清楚（不得徒手画）。电子版的实验报告也要统一
采用学校规定的实验报告格式。 （二）对实验教师的要求 1．实验报告批改要有签名，打分，原则上要求有评语。 2．对学生完成的实验报告数量和质量要作书面记录，每个实验项目的实验报告成绩登记在实验报告成绩登记表（见附件1）中，并按一定比例（独立设课的实验报告一般为10-15%），作为平时成绩的一部分计入实验课总评成绩内。每学期装订成册时附在封面后第一页。 3．对迟交实验报告的学生要酌情扣分，对缺交和抄袭实验报告的学生应及时批评教育，并对该次实验报告的分数以零分处理。对单独设课的实验课程，如学生抄袭或缺交实验报告达该课程全学期实验报告总次数三分之一以上，不得同意其参加本课程的考核。 4．实验教师每学期负责对拟存档的学生实验报告按课程、学生收齐并装订成册（装订顺序由实验教师自行决定）。装订线在左侧，第一页加订实验报告封皮（封皮按学生装订见附件2，按课程装订见附件3）。实验报告可根据课程性质提交电子版，但需要有教师的批改记录，并将电子版汇总后刻录在一张光盘上，加上封面。 （三）对管理部门的要求 1．课程结束后，由各学院负责本科教学管理的科室负责督促收齐各门实验课程的实验报告。 2．由各学院确定具体实验室负责保管相应实验课程的实验报告。 3．教务处负责组织人员对实验报告进行不定期抽
大学物理光学实验
大学物理光学实验 平行光管的调整及使用 1．测量凸透镜及透镜组的焦距 １）平行光管调整后，拿下平面镜，将被测凸透镜置于平行光管的前方，在透镜的前方放上测微目镜，调节平行光管、被测凸透镜和测微目镜，使它们大致在同一光轴上，尽量让测微目镜拉近到实验人员方便观察的位置。 ２）将平行光管的十字分划板换成玻罗板，并拿下高斯目镜上的灯泡，放在直筒形光源罩上，然后装在平行光管上。 ３）转动测微目镜的调节螺丝，直到从测微目镜里面能看到清晰的叉丝、标尺为止。 ４）前后移动凸透镜，使被测凸透镜在平行光管中的玻罗板成像于测微目镜的标尺和叉丝上，表明凸透镜的焦平面与测微目镜的焦平面重合。 ５）用测微目镜测出玻罗板像中10毫米两刻线间距的测量值y，读出平行光管的焦距实测值'f和玻罗板两刻线的实测值'y（出厂时仪器说明书中给定），重复五次，将各数据填入自拟表中。 2．用平行光管测凸透镜的鉴别率 （１）取下玻罗板，换上3号鉴别板，装上光源。 （２）将测微目镜、被测透镜、平行光管依次放在光具座上。 （３）移动被测透镜的位置，使被测透镜在平行光管的3号鉴别率板成像于测微目镜的焦平面上。用眼睛认真地从1号单元鉴别率板上开始朝下看，分辨出是哪一个号数单元的并排线条，记下号码。 （４）在表4－4－1中查出条纹宽度a值及鉴别率角值，也可将a、'f（平行光管焦距，出厂的实测值）代入（4－4－3）式，求出鉴别率角值 。
光的干涉实验 若将同一点光源发出的光分成两束，在空间各经不同路径后再会合在一起，当光程差小于光源的相干长度时，一般都会产生干涉现象。干涉现象是光的波动说的有力证据之一。“牛顿环”是一种分振幅法等厚干涉现象，1675年，牛顿首先观察到这种干涉，但由于牛顿信奉光的微粒说而未能对其作出正确的解释。干涉现象在科学研究和工业技术上有着广泛的应用，如测量光波波长，精确测量微小长度、厚度和角度，检验试件表面的光洁度，研究机械零件内应力的分布以及在半导体技术中测量硅片上氧化层的厚度等。 【实验目的】 1. 观察光的等厚干涉现象，加深对干涉现象的认识； 2. 掌握读数显微镜的使用方法，并用牛顿环测量平凸透镜的曲率半径； 3. 学习用逐差法处理实验数据。 【实验原理】 在一块平滑的玻璃片B 上，放一曲率半径很大的平凸透镜A(图1)，在A 、B 之间形成一劈尖形空气薄层。当平行光束垂直地射向平凸透镜时，可以观察到在透镜表面出现一组干涉条纹，这些干涉条纹是以接触点O 为中心的同心圆环，称为牛顿环(图2)。牛顿环是由透镜下表面反射的光和平面玻璃上表面反射的光发生干涉而形成的，两束反射光的光程差(或相位差)取决于空气层的厚度，所以牛顿环是一种等厚条纹。 设透镜的曲率半径为R ，与接触点O 相距为r 处的空气膜厚度为e ，则2222222)(r e eR R r e R R ++-=+-=由于e R >>，式中可略去2e 得到： R r e 22 = (1) 两束相干光的光程差为 2 2λ +=?e (2) 其中2/λ是光从空气射向平面玻璃反射时产生的半波损失而引起的附加光程 图1 牛顿环实验装置
浙江大学实验报告模板
课程名称：材料科学与工程基础实验指导老师：李雷成绩：__________________ 实验名称：介电材料电学性能实验类型：同组学生姓名：13组 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的 1、了解低损耗介电材料在微波通讯技术中的应用； 2、了解介质谐振法的测试原理； 3、掌握利用介质谐振法测试低损耗材料微波介电性能的技术。 二、实验原理 微波指频率介于300MHz和300GHz之间的电磁波，在通讯领域有着非常广泛的应用。而微波介质材料指适用于微波频段的低损耗（通常在10-3数量级以下）、温度稳定型电介质材料（通常为陶瓷材料），被广泛应用于微波介质谐振器、振荡器、滤波器、双工器、微波电容器及微波基板等，是移动通讯、卫星通讯、全球卫星定位系统（GPS）、蓝牙技术以及无线局域网（WLAN）等现代微波通讯技术的关键材料之一。 对于工作于较低频率下的介电材料，一般用介电常数?r、介电损耗tanδ及介电性能的温度依赖性表征其介电性能。而对工作于微波频段的损耗介质材料，相对应的三个基本参数及其要求则为：合适的介电常数?r、高Qf值及近零谐振频率温度系数τf。其中。当微波介质材料作为谐振单元使用时，应具有较高的介电常数，以 满足器件小型化的需要；而当其作为微波基板使用时，由于微波在基板中传播的速
度,为了减小微波电路中的延迟，介质材料应具有尽可能低的介电常数?r。Qf值定义为品质因子Q（介电损耗tanδ的倒数）与频率的f的乘积，单位为GHz。高Qf值对应微波介质材料作为谐振单元使用时的良好频率选择性及作为微波基板使用时的低信号衰减。一般认为，低损耗材料在微波频段的Qf值为不随频率变化的常数。低损耗微波介质材料作为谐振单元使用时，其谐振频率f 通常随温度线性变化，故用谐振频率温度系数τf表征其温度稳定性，定义为,单位为ppm/, 其中T 2和T 1 表示两个测试温度。本实验课中只涉及介电常数?r及Qf值的测试。 在测试频率较低、试样尺寸远小于电磁波波长时（如1MHz以下），可以把片状 介质材料两端面镀上金属电极、构成平板电容器，直接用LCR仪或阻抗分析仪测试其介电性能。但当频率升至微波频段时，试样尺寸已可与电磁波波长相比拟，以上方法不再适用。 对于低损耗介质材料，其微波介电性能需用网络分析仪及介质谐振法进行测试。网络分析仪通常有两个端口，均可发射和接受微波信号，其测试参数为S参数，定义为接收与发射信号电压的比值，为模在0-1间的复数。S参数常用对数形式表示，定义为20loge∣S∣，取值在-∞ ~0之间，单位为dB。由S参数的定义知：两端口网络分析仪中共有四个S参数：S11，S21，S12，S22，其中第一、二个下标分别表示接收及发射端口。圆柱形金属空腔即为最简单的微波谐振器，其谐振频率f 及品质因子Qu由空腔的尺寸及金属内壁的表面电导率决定。用低损耗介质材料部分填充 金属腔，即构成介质谐振器，其谐振频率f 及品质因子Qu由试样的尺寸、介电性能（?r、Qf值）及金属腔的性质（尺寸及表面电导率）共同决定。因此，通过测试介 质谐振器谢振峰的性质（谐振频率f 及品质因子Qu），即可通过数值方法求解出待测试样的?r及Qf值。 三、测试步骤 1）将试样尺寸及估计的介电常数输入至程序，计算介质谐振器大致的谐振频率范围。 2）在估计的频率范围内找到谐振峰（对应于S21）参数的最大值。 3）将谐振频率处的S21参数调至-40dB以下，记录谐振频率f 及3dB带宽△f。
光学实验报告
建筑物理 ——光学实验报告 实验一：材料的光反射比、透射比测量实验二：采光系数测量 实验三：室内照明实测 实验小组成员： 指导老师： 日星期二3月12年2013日期： 实验一、材料的光反射比和光透射比测量
一、实验目的与要求 室内表面的反射性能和采光口中窗玻璃的透光性能都会直接或间接的影响室内光环境的好坏，因此，在试验现场采光实测时，有必要对室内各表面材料的光反射比，采光口中透光材料的过透射比进行实测。 通过实验，了解材料的光学性质，对光反射比、透射比有一巨象的数值概念，掌握测量方法和注意事项。 二、实验原理和试验方法 （一）、光反射比的实验原理、测量内容和测量方法 光反射比测量方法分为直接测量方法和间接测量法，直接测量法是指用样板比较和光反射比仪直接得出光反射比；间接法是通过被测表面的照度和亮度得出漫反射面的光反射比。下面是间接测量法。 1.实验原理 （1）用照度计测量： P是投射到某一材料表面反射出来的光通量与被该光源的光通量的比值，根据光反射比的定义：光反射比即： φφP=P/因为测量时将使用同一照度计，其受光面积相等， 且，所以对于定向反射的表面，我们可以用上述代入式，整理后得： P=EE P/对于均匀扩散材料也可以近似的用上述式。 可知只要测出材料表面入射光照度E和材料反射光照度Ep，即可计算出其反射比。 （2）用照度计和亮度计测量 用照度计和亮度计分别测量被测表面的照度E和亮度L后按下式计算 πL/EP= 2；被测表面的亮度，cd/m式中：L---E—被测表面的照度，lx 。 2.测量内容 要求测量室内桌面、墙面、墙裙、黑板、地面的光反射比。每种材料面随机取3个点测量3次，然后取其平均值。 3.测量方法 ①将照度计电源（POWER）开关拨至“ON”，检查电池，如果仪器显示窗出现“BATT”字样，则需要换电池； ②将光接收器盖取下，将其光敏表面放在待测处，再将量程（RANGE）开关拨至适当位置，例如，拨在×1挡，测量的仪器显示值乘以量程因子即为测量结果。另有一种自动量程照度计，数字显示中的小数点随照度的大小不同而自动移位，只需将所显示的数字乘以量程因子即为测量结果（单位：lx）。有的照度计为自动量程，直接读取照度计数字即为测量结果。 ③在稳定光源下，将光接收器背面紧贴被测表面，测其入射照度E；然后将光接收器感光面对准被测表面的同一位置，逐渐平移光接收器平行离开测点，照度值逐渐增大并趋于稳定（约300mm左右），读；ρ，即可计算出光反射比Ep取反射照度值 ④测量时尽量缩短入射照度和反光照度间的时间间隔，并尽可能的保持周围光环境的一致性。
大学物理光学实验报告材料
实验十：光栅衍射 一、实验目的 1．观察光线通过光栅后的衍射光谱。 2．学会用光栅衍射测定光波波长的方法。 3．学会用光栅衍射原理测定光栅常数。 4．进一步熟悉分光计的调整和使用方法。 二、实验仪器 分光计 光栅 钠光灯 平面反射镜 三、实验原理 光栅是有大量的等间隔、等宽度的狭缝平行放置组成的一种光学元件。设狭缝宽度（透光部分）为a ，不透光部分为b ，则a b +为光栅常数。 设单色光垂直照射到光栅上，光透过各个狭缝后，向各个方向发生衍射，衍射光经过透镜后会聚后相互干涉，在焦平面上形成一系列的被相当宽的暗区分开的明亮条纹。 衍射光线与光栅平面的夹角称为衍射角。设衍射角为θ的一束衍射光经透镜会聚到观察屏的点。在P 点出现明条纹还是暗条纹决定于这束衍射光的光程差。 由于光栅是等宽、等间距，任意两个相邻缝的衍射光的光程差是相等的，两个相邻狭缝的衍射光的光程差为()sin a b θ+，如果光程差为波长的整数倍，在P 点就出现明条纹，即 ()sin a b k θλ+=± (0,1,2,)k = 这就是光栅方程。 从上式可知，只要测出某一级的衍射角，就可计算出波长。 四、实验步骤 1、调整分光计。 使望远镜、平行光管和载物台都处于水平状态， 平行光管发出平行光。 2、安置光栅 将光栅放在载物台上，让钠光垂直照射到光栅上 。 可以看到一条明亮而且很细的零级光谱，左右转动望远 镜观察第一、二级衍射条纹。 3．测定光栅衍射的第一、二级衍射条纹的衍射角θ，并记录。 五、数据记录 （）
'111[()θθθ=-（右边读数）+'11()θθ-（右边读数）]/4 '222[()θθθ=-（右边读数）+'22()θθ-（右边读数）]/4 六、数据处理 将上表中的1θ、2θ分别代入光栅方程()sin a b k θλ+=计算出6个波长，（1 300 a b mm += ） 1λ= 2λ= 3λ= 4λ= 5λ= 6λ= 计算平均波长：λ= 绝对误差：λ?= （取平均波长与6个波长的差中的最大者） 相对误差：100%E λλ λ ?= ?= 结果表示：()nm λλλ=±?= nm 。 七、思考题
建筑物理实验指导书(电子版)
河南理工大学 建筑物理实验指导书 闫海燕职晓晓编 光 班级： 学号： 姓名： 建筑与艺术设计学院建筑物理实验室
2011年3月
目录 学生试验守则 (2) 第一篇建筑热工学实验 实验一室内外热环境参数的测定 (3) 实验二建筑日照实验 (5) 第二篇建筑光学实验 实验三照明模型试验 (7) 实验四天然采光模型试验 (9) 第三篇建筑声学实验 实验五驻波管法测定吸声材料的吸声系数 (12) 实验六环境噪声测量 (14)
建筑物理实验室学生实验守则 一、要按时进入实验室并签到，迟到15分钟禁止实验。 二、实验前必须认真预习实验指导书，写出预习报告（包括：实验题目、实验目的、实验原理和操作步骤），回答指导教师的提问，否则应重新预习，经指导教师认可后方能进行实验。 三、进入实验室后应保持安静，不得高声喧哗和打闹，不准穿拖鞋、短裤和背心，不准抽烟，不准随地吐痰和乱扔废物，保持实验室和仪器设备的整齐清洁。 四、做实验时要严格遵守实验室的各项规章制度和仪器设备操作规程，服从指导教师和实验技术人员的指导，按要求进行实验操作，如实记录实验中观察到的现象和结果，不得弄虚作假。 五、要爱护仪器设备及实验室内其它设施，节约使用材料。使用前要仔细检查仪器设备，认真填写使用情况登记表，发现问题应及时报告。未经许可不得动用与本实验无关的仪器设备及其它物品，对不听劝阻造成仪器设备损坏者，按学院有关规定进行处理。 六、实验中要注意安全，避免发生人身事故，防止损坏仪器设备，若出现问题，应立即切断电源，保护现场，并迅速报告指导教师，待查明原因排除故障后方可继续实验。
七、实验结束后要如实填写“实验仪器设备使用记录”。经实验室工作人员检查仪器设备、工具、材料无误后方可离开，严禁擅自将实验室任何物品带走。 八、值日人员要认真打扫卫生，养成良好的卫生习惯。 九、学生应认真按时完成实验报告，对实验指导教师批发的报告要认真改正。实验报告交实验指导教师留存。 十、课外到实验室做实验，须经实验室主任同意。 十一、学生因病、事假缺实验者，可凭假条找任课教师补做实验。因旷课缺实验者，必须写出检查，经辅导员签字同意后，方可补做实验。 十二、学生未完成实验室安排的全部实验无权参加最后考试。 第一篇建筑热工学实验 实验一：室内外热环境参数的测定 指导老师：同组者姓名：实验日期：年月日一.实验目的： 二．实验设备 温湿度计 热舒适度仪 自动气象及生态环境监测系统
建筑物理实验报告二2015年秋季学期
建筑物理实验报告 班级： 学号： 2013102222 姓名：胡金鸿 组别： 8 三峡大学土木与建筑学院 建筑物理实验室
目录 一、说明 二、实验项目 实验[一] 玻璃透射系数测定实验 实验[二] 地面反射系数测定实验 实验[三] 房间模型采光系数的测定实验实验[四] 室内照明效果实测实验
说明 一、按照《建筑物理实验课教学大纲》的要求，结合《建筑物理》教材内容，安排六项实验：玻璃透射系数测定；地面反射系数测定；房间模型采光系数的测定；室内照明效果实测；教室亮度分布情况测定；混响时间的测定。要求学生以小组形式独立完成以上全部实验项目，以此作为学生考核的依据，成绩以10分制，计入建筑物理理论课成绩，未完成实验项目达三分之一者，不得参加建筑物理理论课考试。 二、通过实验，要求学生掌握建筑物理声、光学相关实验的原理、目的、实验方法和数据处理方法，从而加深对相关建筑物理学参数的理解。 三、实验课前，要求学生预习教材及作业指导书的相关内容。在教师指导下进行实验，实验完成后完成实验报告。 四、在实验室内，学生须遵守相关实验室规则。爱护仪器，使用后须由组长归还到教师处，经教师检查合格后方能离开实验室，若有损坏、丢失应酌情赔偿。
实验一玻璃透射系数测定实验 实验日期2015 年 11月2日 1、实验原理 当光线从玻璃的一侧入射，经玻璃透射后，入射光线与透射光线的光通量必然有所改变，这个改变值的大小表征了该玻璃的透射能力的大小。我们把透射光线的光通值与入射光线的光通值的比值称为该玻璃的透射系数。在实际测试中，我们通常用入射光线在玻璃一侧形成的照度值与该玻璃的另一侧透射光线形成的照度值的比值作为该玻璃的透射系数。 2、实验目的 通过本试验，要求学生对透射系数概念有一个明晰的理解并能对其形成理性概念，同时能够明白透射系数和玻璃本身之间的关系，理清照度和光通之间的内在联系；并进一步了解照度计的使用方法和工作原理。 3、实验设备 照度计1台，直尺 4、实验方法及步骤 （1）、选择测量点：选择一块被测玻璃，标明待测点的具体位置。每片玻璃测点数量不得少于3个。 （2）、测量点编号：将所选的测点进行编号，以便以后处理。 （3）、将待测玻璃放置于有直射光线的地方，为了保持测量过程中的入射光线的稳定性，最好选择扩散光线作为光源。亦可以选择在全云天进行，如果以上条件不能满足，也可以在人工照明的环境下进行，要求房间里要有较好的开窗条件，以满足光线的方向性。 （4）、将照度计的采光传感器置于所选择的某一测点的入射光线的一侧，待读数稳定后读出入射光线所形成的照度值。 （5）、将照度计的观光传感器紧贴该测点的另一侧，如图所示，待读数稳定后读出照度计所显示的读数。
光纤光学大学物理实验讲义.doc
光纤通信实验 光纤通信就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的。光纤通信是现代通信网的主要传输手段，主要通过在发送端把传送的信息（如话音）变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度（频率）变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。 因此构成光纤通信的基本要素是光源、光纤和光检测器。 半导体激光器可以作为光纤通信的主要光源，其具有超小型、高效率和高速工作的优异特点，到如今，它是当前光通信领域中发展最快、最为重要的激光光纤通信的重要光源.光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。前香港中文大学校长高锟和George A. Hockham 首先提出光纤可以用于通讯传输的设想，高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。光检测器:把光发射机发送的携带有信息的光信号转化成相应的电信号并放大、再生恢复为原传输的信号的器件。 【实验目的】 1. 了解和掌握半导体激光器的电光特性和测量阈值电流 2. 了解和掌握光纤的结构和分类以及光在光纤中传输的基本规律。 3. 对光纤本身的光学特性进行初步的研究，对光纤的使用技巧和处理方法有一定的了解。 4. 了解光纤通信的基本原理。 【实验仪器】 导轨，半导体激光器+二维调整，三维光纤调整架+光纤夹，光纤，光探头+二维调整架，激光功率指示计，一维位移架，专用光纤钳、光纤刀，示波器，音源等。 【实验原理】 一、半导体激光器的电光特性 实验采用的光源是半导体激光器，由于它的体积小、重量 轻、效率高、成本低，已进入了人类社会活动的多个领域。 因此对半导体激光器的了解和使用就显得十分重要。本实验 对半导体激光器进行一些基本的实验研究，以掌握半导体激
建筑物理光学选择题60道
建筑物理光学选择题60道 1. 在光亮环境中，辐射功率相等的单色光看起来(D )光最明亮。 A、700nm红光 B、510nm蓝绿光 C、580nm黄光 D、555nm黄绿光 2.关于光源的色表和显色性的说法，(B )是错误的, A、光源的色表和显色性都取决于光辐射的光谱组成 B、光源有相同的色表，尽管光谱组成不同，也会有完全相同显色性 C、光源有相同的色表，光谱组成不同，显色性有很大差异 D、色标有明显区别的两个光源，显色性不可能相等 3.下面关于光的阐述中，(C )是不正确的 A、光是以电磁波形式传播 B、可见光的波长范围为380~780 nm; C、红外线是人眼所能感觉到的 D、紫外线不是人眼所能感觉到的 4.下列(D )是亮度的单位 A、Ix B、Cd C 、Im D、Cd/m2 5.下列材料中(C )是漫反射材料 A、镜片
B、搪瓷 C、石膏 D、乳白玻璃 6. 关于漫反射材料特性叙述中，(D )是不正确的 A、受光照射时，它的发光强度最大值在表面的法线方向 B、受光照射时，从各个角度看，其亮度完全相同 C、受光照射时，看不见光源形象 D、受光照射时，它的发光强度在各方向上相同 7下列材料中，(C )是漫透射材料 A、透明平板玻璃 B、茶色平板玻璃 C、乳白玻璃 D、中空透明玻璃 8.光源显色的优劣，用(C )来定量来评价 A、光源的色温 B、光源的亮度 C、光源的显色性 D、识别时间 9.将一个灯由桌面竖直向上移动，在移动过程中，不发生变化的量是(A ) A、灯的光通量 B、灯落在桌面上的光通量 C、受光照射时，看不见光源形象 D、桌子表面亮
浙江大学实验报告：一阶RC电路的瞬态响应过程实验研究
三墩职业技术学院实验报告课程名称：电子电路设计实验指导老师：成绩：__________________ 实验名称：一阶RC电路的瞬态响应过程实验研究实验类型：探究类同组学生姓名：__ 一、实验目的二、实验任务与要求 三、实验方案设计与实验参数计算（3.1 总体设计、3.2 各功能电路设计与计算、 3.3完整的实验电路……） 六、实验调试、实验数据记录七、实验结果和分析处理 八、讨论、心得 一、实验目的 1、熟悉一阶RC电路的零状态响应、零输入响应过程。 2、研究一阶RC电路在零输入、阶跃激励情况下，响应的基本规律和特点。 3、学习用示波器观察分析RC电路的响应。 4、从响应曲线中求RC电路的时间常数。 二、实验理论基础 1、一阶RC电路的零输入响应（放电过程） 零输入响应：
电路在无激励情况下，由储能元件的初始状态引起的响应，即电路初始状态不为零，输入为零所引起的电路响应。 （实际 上是 电容器C 的 初始电压经电阻R 放电过程。） 在图1中，先让开关K 合于位置a ，使电容C 的初始电压值0)0(U u c =-，再将开关K 转到位置b 。 电容器开始放电，放电方程是 可以得出电容器上的电压和电流随时间变化的规律： 衰减到1/e （36.8%）)0(u c 所需要的 式中τ=RC 为时间常数，其物理意义是 时间，反映了电路过渡过程的快慢程度。τ越大，暂态响应所持续的时间越长，即过渡过程的时间越长；反之，τ越小，过渡过程的时间越短。时间常数可以通过相 应的衰减曲线来反应，如图2。由于经过5τ时间后，已经衰减到初态的1%以 下，可以认为经过5τ时间，电容已经放电完毕。 图2 2、一阶RC 电路的零状态响应（充电过程） 所谓零状态响应是指初始状态为零，而输入不为零所产生的电路响应。一阶RC 电路在阶跃信号激励下的零状态响应实际上就是直流电源经电阻R 向C 充电的过程。在图1所示的一阶电路中，先让开关K 合于位置b ，当t = 0时，将开关K 转到位置a 。 电容器开始充电，充电方程为 图1 ) 0(0≥=+t dt du RC u C C ) 0()0()(0≥- =- =---t e R U R e u t i t RC t C C τ ) (u t C )0()0()(0≥==- - -t e U e u t u t RC t C C τ )(u t C 装 订
建筑物理实验报告
物理光学实验报告 08建筑学2班 2012-12 实验时间：实验地点：理科教学北楼08建筑学2班专业课室（619课室） 一、实验目的 1.测量和评估教室的采光和照明情况 2．学习各光学测量工具的使用 二．实验仪器 激光测距仪、直尺、亮度计、照度计 三．实验原理 见各部分 四．实验步骤 一．教室基本情况测量 1.教室窗尺寸
2.教室各界面均匀光学材料的反光系数P和透光系数i： 反光系数P: 理论依据：p=E(反)/E(入) 透光系数i: 理论依据：i=E（透）/E(f入)
二．教室眩光分布图 首先把课室分成按左、中、右；前、中、后；分成9个区测量眩光分布情况： 讲台 A3B3C3 A2B2C2 A1B1C1 然后在各区域内测量视野范围内的目标灯具的发光亮度和背景亮度，当目标与背景亮度比超过10判定为眩光。（单位：lx） A1区： 目标背景目标/背景是否 眩光 ①3002611.5是 ②4030 1.3否 ③2724 1.1否 ④2720 1.4否
目标背景目标/背景是否 眩光 ①6002227.2是 ②4320 2.2否 ③2619 1.4否 C1区: 目标背景目标/背景是否 眩光 ①9502047.5是 ②6002030是 ③40202否 ④3018 1.7否
目标背景目标/背景是否 眩光 ①1780 17.8 100是 ②29.5 18 1.6否 ③24.7 18.4 1.3否 ④32 17 1.9否 ⑤94 17.6 5.3否 B2区： 目标背景目标/背景是否 眩光 ①4523 2.0否 ②2018 1.1否 ③2914 2.1否