实验二平行光管调校(五棱镜法)

光学测量实验指导书

牟达刘智颖编写

目录

实验一平行光管调校（自准直法） (1)

实验二平行光管调校（五棱镜法） (3)

实验三V棱镜折光仪测折射率和色散 (6)

实验四简式偏光应力仪测量玻璃双折射 (10)

实验五光学零件曲率半径测量 (12)

实验六平面光学元件的光学不平行度测量 (15)

实验七刀口阴影法检验面形偏差 (18)

实验八光学系统分辨率检测 (21)

实验九光学系统的星点检验 (25)

实验十光学系统杂光系数测量 (27)

实验一平行光管调校（自准直法）

一、实验项目

1．了解自准直法调校平行光管的原理，并掌握其调校方法。

2．分析调校误差，并总结其特点。

二、实验要求及所用器具

1．把待校平行光管的分划面校到其物镜的焦面上，并给出调校精度。

2．所用器具：装有十字丝分划板的焦距为550mm的待校平行光管、高斯式自准目镜、可调的标准平面反射镜（其有效孔径要大于平行光管物镜通光孔径）。

三、实验原理及方法

自准直法调校平行光管的原理图如图1.1所示。

若忽略平行光管物镜的像差和光的波动性影响，当分划面4位于物镜焦面处时，则由平面反射镜自准回来的分划像3与分划均重合于物镜焦面处。若分划面离开物镜焦平面一小距离（离焦量）x，则由平面反射镜反射回来的自准分划像将位于焦面另一侧，并且分划像离焦面的距离d近似等于x，即分划像至分划间的距离是离焦量x 的两倍。故利用自准直法可使调焦精度提高一倍。

图1.1 自准法调校平行光管的原理图

1—平面反射镜；2—平行光管物镜；3—分划像；4—分划；5—自准目镜自准直法调校平行光管的步骤：

（1）将装有十字分划板的待检平行光管、标准平面反射镜及高斯式自准目镜按图1.1自准光路摆好，并调出自准分划像。

（2）当用清晰度法调准时，应调到使自准分划像与分划同样清晰，则认为平行光管已调好。

（3）如以消视差法调焦，即通过眼瞳在出瞳面处横向摆动，由分划像相对分划是否存在横向错动（有无视差），来判定分划面是否位于物镜焦面处。若分划像措动方向与眼瞳摆动同向，则表明分划像比分划离眼瞳更远些。即分划像位于焦点之内，而分划面必然位于焦点之外，即图1.1所示情况。反之，若分划像措动方向与眼瞳摆动反向，则分划面位于焦内。然后，按照判定的分划面调整方向，微调分划板镜框，

直至分划像与分划间消视差止。反复调校几次，调好后再拧紧分划板的压圈，此时表明平行光管已调好。

四、调校误差分析

（1）当以清晰度为准进行自准直法调校时，平行光管的调焦极限误差为 )(m ])8()29.0[(2112/122

21-+Γ=?KD D SD e λα （1-1） 式中a e ——人眼的极限分辨角（角分）；K ——系数，一般取6； ——波长，单位为微米； ——平行光管与自准目镜组成的自准望远镜的视放大率；D ——平行光管物镜的实际通光孔径；

注：当眼瞳直径De 大于自准望远镜的出瞳直径D ′时，D 取平行光管物镜通光孔径；当D e ＜D ′时，应以 D e 替代式中的D 。

如考虑标准平面反射镜在口径D 范围内的面形误差为N 个光圈，由此引入的调焦误差为

)m (412

2-=

?D N SD λ （1-2） 则平行光管的调校极限误差为

)(121-?+?=?m SD SD SD （1-3） （2）当以消视差为准进行自准直调校时，平行光管的调焦极限误差为

)m ()2

(29.011-Γ-Γ=?e D D SD δ （1-4） 式中 ——人眼的对准误差（单位为角分）。

同样，如考虑平面反射镜面形误差，引入的调焦误差△SD 2，则调校极限误差可参看式（1-3）求得。

实验二平行光管调校（五棱镜法）

一、实验项目

1．了解五棱镜法调校平行光管的原理，并掌握其调校方法。

2．分析调校误差，并总结其特点。

二、实验要求及所用器具

1．把待校平行光管的分划面校到其物镜的焦面上，并给出调校精度。

2．所用器具：装有十字丝分划板的焦距为550mm的待校平行光管、高斯式自准目镜、五棱镜及承物台、适当倍率的前置镜。

三、实验原理及方法

1．五棱镜法调校平行光管的原理及方法

理想的五棱镜有如下特点：在五棱镜的入射光轴截面内，不同方向入射的光线经五棱镜后，其出射光束相对入射光束折转90°。本方法即是利用五棱镜这一特点来对平行光管进行调校的。调校原理如图2.1示。

图2.1五棱镜调校平行光管的原理图

s—分划；1—待校平行光管；2—五棱镜；3—前置镜

将五棱镜2放置在平行光管物镜前的承物台上，五棱镜可沿垂直于平行光管光轴方向平稳地移动。沿五棱镜出射光束方向放置前置镜3（望远镜），用以观察平行光管的分划像。若分划位于平行光管焦面上，则由平行光管物镜射出一束平行光。当五棱镜沿垂直于平行光管光轴方向，由位置Ⅰ向位置Ⅱ移动时，平行光管分划经前置镜

所成的分划像将不产生任何横向移动，如图2.1（a ）所示。若分划面s 不位于平行光管物镜焦面上，则随着五棱镜由Ⅰ向Ⅱ位置移动，前置镜中形成的分划像将产生左右方向的横向移动，如图2.1（b ）、（c ）所示。利用这一现象可将平行光管分划面准确调到焦面位置。

五棱镜法调校平行光管的步骤

（1）将五棱镜放置在可沿垂直物镜光轴方向移动的承物台上，并使五棱镜的入射面对向平行光管物镜，其出射面对向前置镜。调整承物台的高低位置，并调前置镜的俯仰手轮和方位手轮，使分划像呈现于前置镜视场中，并使平行光管的竖线分划像与前置镜相应分划对准（若两分划均为竖线，则应利用两者间的横向微小间隙的变化进行对准，以提高调校精度）。

（2）转承物台的手轮，使其上的五棱镜沿垂直于平行光管物镜光轴的方向，向着前置镜移动。若在前置镜中形成的平行光管的分划像由右向左移动，表明分划面位于焦前，如图2.1（b ）所示；反之，分划面在焦后，见图2.1（c ）。

（3）松开分划板镜框压圈，按步骤（2）确定的分划面移动方向，沿轴向微调分划板框，直至五棱镜移动时，平行光管的分划像相对前置镜分划不发生横向移动（或两者间的微小间隙宽度不再变化），则表明分划面已准确位于平行光管物镜焦面上了。

（4）调好后，拧紧分划镜框的压圈。

四、调校误差分析

本法的实质是将纵向调焦变为对人眼较灵敏的横向对准，故与消视差为准的调焦误差相当。主要是由前置镜的横向对准误差确定，所不同的是：该法是由五棱镜在平行光管物镜前方沿垂直光轴方向移动，替代了眼瞳在出瞳面内的摆动。故参看（1-4）式可得五棱镜法的调校极限误差为

)m ()

(29.01--Γ=W M D D δδ （2-1） 式中 ——前置镜的视放大率； ——人眼对准误差，单位为角分；D ——平行光管物镜通光口径；D w ——五棱镜通光口径。

分析式（2-1）可知当D w ≈0.5D ，且选择最好对准方式时，可使本法达最高调校精度。五棱镜法最适于较大口径的平行光管调校。

五、思考题

1．比较自准直法与五棱镜法调校平行光管的各自特点？

2．为提高自准直法调校平行光管的精度在实验设置上应考虑那些因素？

3．对f ′＝550mm ，D /f ＝1/10的平行光管，以消视差为准进行自准直法调焦时，若所选高斯自准目镜的焦距f ′ e ＝44.0mm ，求平行光管的调焦误差（ 取0.5′，眼瞳直径D e ＝2mm ）？

4．若上题中，平面反射镜在100mm 范围内凸一个光圈，其余条件不变，求分划面的调校位置精度有多高？

5．两种方法，各自是如何判别分划面相对平行光管物镜焦面位置的？

6．五棱镜法调校中，有人提出在五棱镜入射面前放置一垂直于入射光轴截面的狭缝光阑，这样做是否可提高平行光管的调校精度？为什么？

7．五棱镜法调校平行光管的光路安排中，若平行光管位于观察者右方，或五棱镜背离前置镜方向移动，应如何判别分划面的调节方向？

8．五棱镜法调校平行光管时，若五棱镜的入射面与出射面间的夹角不是严格的90°角，试分析对调校结果有无影响？

9．从对准误差与分辨率的关系，分析五棱镜法调校平行光管的实验装置中，诸参量应如何正确选择？

10．用五棱镜法调校平行光管，平行光管物镜的球差曲线如图2.2所示，且分划面落于球差曲线以内某一位置处。当移动五棱镜时，分析平行光管分划像相对前置镜分划应如何措动？

图2.2

附录：平行光管技术性能及其主要附件介绍。

550型和1200型平行光管的技术数据

主要附件：

（1）可调式平面反射镜：口径 100mm，装在可绕左右上下两相互垂直的轴线微转动的调节架上。调节时，每一方向由一只调节螺钉控制。

（2）四种分划板

a．十字分划板，调校平行光管用。

b．傅科型分辨率板，用于测透镜分辨率。

c．星点板通光孔径0.05mm，用于星点法检验透镜像质。

d．Porro板，有间距分别为1、2、4、10、20mm的五对线，线间距精度±0.001mm，供测透镜焦距用。

实验三 V 棱镜折光仪测折射率和色散

一、实验目的

1．掌握V 棱镜法测量光学玻璃折射率与色散的原理及其测量方法。

2．熟悉V 棱镜折光仪的结构与操作方法，了解影响测量精度的诸因素。

二、实验要求及所用器具

1．用WYV 型V 棱镜折光仪分别测光学玻璃对D 、C 、F 、e 、g 、h 谱线的折射率，并求得色散值。

2．所用器具：WYV 型V 棱镜折光仪、钠灯、汞灯、氢灯、待测玻璃试样、折射浸液等。

三、测量原理及方法

1．测理原理

V 棱镜法测理折射率的原理如图3.1所示。V 棱镜乃是一块带有“V”形缺口的组合棱镜，它由两块材料性能完全相同的直角棱镜胶合而成。V 棱镜的材料折射率n 0是已知的。V 形缺口的张角∠AED 为90°，两个棱角∠A 、∠D 均为45°。

图3.1 V 棱镜法测折射率原理图

1 V 棱镜；2—待测试样 待测试样应磨出两个互成90°的平面，置于V 形缺口内，为使两者的表面很好地贴合，其间加入少量的与试样折射率大致相同的折射浸液。

单色平行光垂直AB 面射入。经V 棱镜和试样，最后从CD 面射出。若待测试样折射率n 与n 0相同，则入射的单色平行光将不发生住何偏折地从CD 面射出。此时仪器的度盘有一零位读数。若n ≠n 0，出射光线相对于入射光线将有偏角 。显然 角的大小、正负与n 有关。测出 角，则待测试样在测量条件下对某一波长的折射率为

21/20(sin n n =± （3-1） 当n ＞n 0时，出射光线向上偏折，取“＋”号。 角由度盘的0°～30°范围读值；当n ＜n 0时，出射光线向下偏折取“-”号， 由度盘的360°～330°范围读值。

2．V 棱镜折光仪简介

按上述原理制成的专用仪器称为V棱镜折光仪，如图3-2所示，主要由准直系统1、对准望远镜2和精密测角系统3组成。

准直系统由平行光管及照明装置组成，以给出垂直射向V棱镜的单色平行光。其分划线（单线）平行于V棱镜的V型缺口底棱。对准望远镜可绕度盘主轴转动，以便确定透过V棱镜的光束方向。为减少杂光，准直系统的分划选用狭缝方式照明细丝；为确保系统对各单色光均有良好的像质，准直物镜和望远物镜均采用复消色差物镜。

图3.2 V棱镜折光仪光学系统略图

1—准直系统；2—对准望远镜；3—精密测角系统

精密测角系统由度盘及其照明系统和读数显微镜组成。由于对准望远镜在瞄准时带动度盘一道转动，故通过读数显微镜可读得偏折角 值。其中“度”，“十分”由度盘直接读得，小数部分由测微尺读出，仪器最小格值为0.05分。为扩大仪器的测量范围，仪器附有三块不同折射率的V棱镜供选用。

3．测量方法

（1）制备试样：两直角面细磨或抛光，直角误差＜1′。

（2）制备折射浸液，其折射率n L与待测试样折射率n之差控制在0.01范围内。

（3）依据被测样品折射率选定V棱镜，使｜n-n0｜≤0.2。

（4）校零位读数：将校正零位用的标准玻璃块涂以相应的折射浸液后，放入V 棱镜V槽内，并注意排除其间气泡。用对准望远镜的双线对准平行光管的单线像。此时读数应校成0°0.00′。如校后仍有余数，则以该数作为零位读数。更换V棱镜或改变单色光的波长时均需校零位。

（5）取下标准块，仿上述办法放入试样，重新对准读数五次。各数经零位修正后，再求平均值。即得被测试样对某一谱线的偏角 ，依次测得试样对D、C、F、e、g、h谱线的偏折角。参看表3-1进行记录。

表3-1 V 棱镜法测量玻璃折射率的数据记录表

V 棱镜编号 n oD ________ n oC ________ n oF ________

n oe ________ n og ________ n oh ________

被测试样编号 No________ 浸液折射率n LD ________

零位读数 ______ ______ ______ ______ ______ ______

（6）由平均值 查 -（n -n 0） 表或代入式（3-1）

，即得到待桧试样对各单色光的折射率，并求得色散值。

四、测量误差分析

折射率的测量标准偏差为

)()()()()(220220θσθ

σσ??+??=n n n n n （3-2） 式中 （n 0）——V 棱镜的折射率标准偏差； （ ）——偏角的测量标准偏差。

上式中的微商可由式（3-1）求得

])

(2sin 1[20220n n n n n n o -+=??θ )

(4)sin 2(2sin 202220n n n n n --=??θθθ 偏折角 的测量标准偏差包括下述三个因素：度盘刻线的标准偏差σ1，对准望远镜的单次对准标准偏差σ2以及读数显微镜的读数标准偏差σ3。在测角θ 时，需要

两次对准和两次读数，故角 的测量偏准偏差为o

23222122)(σσσθσ++= σ(n 0)通常是用精密测角仪以最小偏向角法测得的。一般不大于5×10-6；而σ(θ )一般可控制在1.5×10-5弧度范围内。对应的σ（n ）可达到（1～2）×10-5，这满足一般的折射率测量精度要求。

五、思考题

1．要使V 棱镜折光仪达到预期的测量精度，你认为实验过程中应满足那些测试

平行光管法测薄透镜焦距-研究性实验报告

基础物理实验研究性报告 课题名称平行光管法测薄透镜焦距院系能源与动力工程学院 第一作者 第二作者 第三作者

目录 摘要 (3) 关键词 (3) 1. 实验目的 (3) 2. 实验原理 (3) 1) 测量凸透镜焦距 (4) 2) 测量凹透镜焦距 (5) 3. 实验仪器 (5) 4. 实验步骤 (6) 1) 等高共轴调节 (6) 2) 测量凸透镜焦距 (6) 3) 测量凹透镜焦距 (6) 5. 数据记录 (7) 1) 测量凸透镜的焦距 (7) 2) 测量凸透镜的焦距 (7) 3) 测量凹透镜的焦距 (7) 6. 数据处理 (8) 1) 测量凸透镜的焦距 (8) 2) 测量凹透镜的焦距 (9) 7. 误差分析 (10) 8. 讨论 (11) 1) 对误差来源的进一步分析 (11)

2) 对实验仪器的改进建议 (12) 3) 对教学改革的建议 (13) 9. 实验原始数据 (14) 参考文献 (13) 摘要 透镜是光学仪器中最重要、最基本的元件，一般由玻璃、塑料透明材料制作而成。常用的透镜主要有凸透镜与凹透镜两大类。焦距是反映透镜特性的一个重要参数，因此准确测量透镜的焦距则显得很重要。实验室测量透镜焦距的方法有自准直法、物距像距法、共轭法、平心光管法。本文将利用平行光管法测量两种透镜的焦距，并对实验误差作简单分析，同时还给出了我们对于实验操作经验总结以及仪器改进方面的建议。 关键词 薄透镜焦距、等高共轴调节、平行光管 1.实验目的 （1）掌握简单光路的调整方法——等高共轴调整； （2）学习用平行光管法测量凸透镜以及凹透镜焦距； （3）学习消除系统误差或减小随机误差的方法； 2.实验原理 薄透镜是指透镜的中心厚度远小于其焦距（<<）的透镜。近轴光线是指通过透镜中心部分并与主光轴夹角很小的那一部分光线。为了满足近轴光线条件，常在透镜前

平行光管

实验十一 平行光管的调整及使用 了解平行光管的结构及工作原理，掌握平行光管的调整方法。加强对光具组基点的认识。学会用平行光管测量凸透镜和透镜组的焦距。会用平行光管测定鉴别率。 平行光管的结构 平行光管是产生平行光束的装置，其外形如图5－11－1所示。当调试好平行光的十字分划板的中心与平行光管的主光轴共轴以后，先拆下高斯目镜光源，再拆下十字分划板，换上玻罗板、鉴别率板等，接上如图5－11－2所示的直筒式光源，但是直筒式光源中的小灯泡是从高斯光源上拆下来的。由于分划板放在平行光管物镜的焦平面上，且有灯光照射在分划板的毛玻璃上，所以，分划板上各种划痕，以及毛玻璃上所散射出来的光，通过物镜的折射以后，都成为平行光。平行光管是装、校、调整光学仪器的重要工具之一，也是光学量度仪器中的重要组成部分，配用不同的分划板，与测微目镜 （或显微镜系统），可以测定透镜或透镜组的焦距、鉴别率及其它成像质量。为了保证检查或测量精度，被检透镜组的焦距最好不大于平行光管物镜焦距的二分之一（其物镜焦距我们经常说成是平行光管的焦距）。 平行光管的型号很多，常见的有550CPG 型、5.5CTT 型，下面主要以550 CPG 为例介绍平行光管的构造， １．550CPG 型平行光管主要规格 （１）物镜焦距'f ：550毫米（名义值），使用时按出厂的实测值。 （２）物镜口径D ：55毫米。 （3）高斯目镜：焦距'f 为44毫米，放大倍数为5.7×。 ２．分划板 －１ —图115插头 变压器 照明灯座 分划板调节螺钉 镜管 底座 十字旋手 物镜组 .8.7.6.5.4.3.2. 12115——图

550 CPG 型平行光管有5种分划板，如图5－11－3所示。 （１）十字分划板：调节平行光管的物镜焦距并将十字分划板的十字心调到平行光管的主光轴上，若拿掉十字分划板换上其它分划板，此分划板的中心也在平行光管的主光轴上。 （２）鉴别率板：可以用来检验透镜和透镜组的鉴别率，板上有25个图案单元，每个图案单元中平行条纹宽度不同，对2号鉴别率板，第1单元到第25单元的条纹宽度由20微米递减至5微米；而对3号鉴别率板25单元，则由40微米递减至10微米。 （３）星点板：星点直径为φ0.05毫米，通过被检系统后有一衍射像，根据像的形状作光学零件或组件成像质量定性检查。 （４）玻罗板：它与测微目镜（或读数显微镜）组合在一起使用，用来测量透镜组的焦距。玻罗板上每两条等长线之间的间距有不同的尺寸，其名义尺寸为：1毫米、2毫米、4毫米、10毫米、20毫米，使用时应依据出厂时的实测值。 实验原理 １．用平行光管测量焦距 如图5－11－4所示，选用测微目镜，使被测透镜焦平面上所成玻罗板的像也在测微目镜的焦平面上，便可测量。 因为 'αα= 所以 ''y y f f ?= （5－11－1） 式中f 为被测透镜焦距，'f 为平行光管焦距实测值，'y 为玻罗板上所选用线距实测值（'''Y B A =），y 为测微目镜上玻罗板低频线的距离（Y AB =，即测量值）。 ２．用平行光管测定凸透镜、透镜组的鉴别率 光学系统的鉴别率是该系统成像质量的综合性指标，按照几何光学的观点，任何靠近的两个微小物点，经光学系统后成像在像平面上，仍然应是两个“点”－３ —图11 5十字分划板)(a 号鉴别率板2)(b 玻罗板 )(e ３号鉴别率板)(c 星点板)(d

研究方法之观察法

课程概述 了解教育观察研究法的基本概念和特点了解教育观察法的优缺点 了解观察法的类型掌握教育观察研究的记录方式教育观察研究的一般步骤观察是人们对周围存在事物的现象和过程的认识。“观”是看，“察”是分析研究。强调“自然发生”的条件下，对观察对象不加任何干预控制。 日常观察是对自然存在的现象的随机的、自发的感知，无一定目的和计划，也不要求严格的记录。 优缺点：信息丰富但是具有自发性、偶然性和零碎性，不能系统的说明问题。 一、教育观察法概述 1. 教育观察法：是教育研究者通过感官或借助一定的设备，有目的、有计划地考察学生或教育现象的一种研究方法。 教育观察法有以下三个基本特征： （1）直接性 （2）情感性 （3）重复性教育观察法与日常观察法的区别教育观察法虽然也通过研究者的亲身感受或体验来获得研究对象的感性材料，即以日常观察为基础，但它 （1）不是自发的、偶然性的活动，而是有目的、有计划的活动； （2）观察对象与方法不是随意的、自发的，而是经过选择与策划的； （3）是需要作严格详细的观察记录的。 因此，教育观察法是日常观察法的高级形式。 1 、缺乏控制观察法的行为发生在天然环境里，在天然环境中，观察研究者往往对可能影响资料的外部变量难以控制。 2、难以用数量表示观察研究中的测量一般采取非数量表示的知觉形式，而不采用调查研究和实验法中常用的定量测量法。 3、样本数小调查研究法可以选择较大的样本，而观察研究很难选择很大的样本。研究结果容易带有片面性和偶然性 例子：孔子和颜回的故事 4、需获准进入 5、研究敏感性问题缺乏匿名性 2. 教育观察法的类型 （1）自然观察法与控制观察法 自然观察法：观察研究是在自然发生的条件下，在对观察对象不加变革和控制的状态下进行的，如实地观察法，这种观察法称为自然观察法。控制观察法：观察研究是在控制情形下进行，如实验室观察研究法，这种观察法称为控制观察法。 例: 研究中的反应性（实验观察法）罗森塔尔效应：实验人员的期望会影响实验的效果。霍桑效应：被试因知道自己参加实验而引起的积极性提高。约翰. 亨利效应：对比组师生对实验组实验措施的暗中模仿或“较劲” 。生成效应：由于教育实验过程较长被试身心成熟产生的效应。 （2）直接观察法与间接观察法直接观察法：直接通过感官考察研究的方法。间接观察法：人的感官通过仪器观察研究对象的方法。 （3）结构性观察法与非结构性观察法结构性观察法：有详细的观察计划、明确的观察指标体系以及有系统的一种可控制性观察。 非结构性观察法：大多没有周密的观察计划和观察提纲，观察目的也只限于对观察

实验二-决策树实验-实验报告

决策树实验 一、实验原理 决策树是一个类似于流程图的树结构，其中每个内部结点表示在一个属性上的测试，每个分支代表一个测试输入，而每个树叶结点代表类或类分布。数的最顶层结点是根结点。一棵典型的决策树如图1所示。它表示概念buys_computer，它预测顾客是否可能购买计算机。内部结点用矩形表示，而树叶结点用椭圆表示。为了对未知的样本分类，样本的属性值在决策树上测试。决策树从根到叶结点的一条路径就对应着一条合取规则，因此决策树容易转化成分类规则。 图1 ID3算法： ■决策树中每一个非叶结点对应着一个非类别属性，树枝代表这个属性的值。一个叶结点代表从树根到叶结点之间的路径对应的记录所属的类别属性值。 ■每一个非叶结点都将与属性中具有最大信息量的非类别属性相关联。 ■采用信息增益来选择能够最好地将样本分类的属性。 信息增益基于信息论中熵的概念。ID3总是选择具有最高信息增益（或最大熵压缩）的属性作为当前结点的测试属性。该属性使得对结果划分中的样本分类所需的信息量最小，并反映划分的最小随机性或“不纯性”。 二、算法伪代码 算法Decision_Tree(data,AttributeName) 输入由离散值属性描述的训练样本集data; 候选属性集合AttributeName。 输出一棵决策树。 （1）创建节点N； （2）If samples 都在同一类C中then （3）返回N作为叶节点，以类C标记； （4）If attribute_list为空then （5）返回N作为叶节点，以samples 中最普遍的类标记；//多数表决 （6）选择attribute_list 中具有最高信息增益的属性test_attribute; （7）以test_attribute 标记节点N； （8）For each test_attribute 的已知值v //划分samples

平行光管法测透镜焦距研究性报告

北航物理 研究性实验报告 专题：平行光管法测透镜焦距 班级： 第一作者： 第二作者：

目录 摘要 (3) 一实验目的 (4) 二实验原理 (4) 三实验仪器 (7) 四实验步骤 (8) 五数据记录及处理 (9) 六误差计算及来源分析 (11) 七实验经验总结 (12) 八实验仪器改进与实验方法创新 (13) 九实验感想 (13) 附：原始数据 (14)

摘要 透镜是光学仪器中最基本、最重要的元件，它由透明材料做成。掌握透镜的成像规律，是了解光学仪器的原理和正确使用光学仪器的重要基础。焦距则是反映透镜特性的一个重要参数。这次实验通过平行光管法来测量凸透镜以及凹透镜的焦距，并进行了数据处理以及不确定度计算，并进行了误差的计算其成因分析。同时还给出了实验操作经验总结以及仪器改进方面的建议，最后是本次实验的感想。

一实验目的 ⑴掌握简单光路的调整方法——等高共轴调整； ⑵学习用平行光管法测量凸透镜以及凹透镜焦距； ⑶学习消除系统误差或减小随机误差的方法； 二实验原理 ㈠实验仪器简介 薄透镜是指透镜的中心厚度远小于其焦距（<< ）的透镜。近轴光线是指通过透镜中心部分并与主光轴夹角很小的那一部分光线。为了满足近轴光线条件，常在透镜前（或后）加一带孔的屏障，即光阑，以挡住边缘光线；同时选用小物体，并作等高共轴调节，把它的中点调到透镜的主光轴上，使入射到透镜的光线与主光轴的夹角很小。在近轴光线条件下，薄透镜的成像规律可用下式表示，即 其中，为物距，实物为正，虚物为负；为像距，实像为正，虚像为负；为焦距，凸透镜为正，凹透镜为负。对于薄透镜，公式中、、均从光心开始算起。 平行光管是一种能发射平行光束的精密光学仪器，也是装校和调整光学仪器的重要工具之一。它有一个质量优良的准直物镜，其焦距的数值是经过精确测定的。本实验所用f550平行光管，其物镜焦距

平行光管的调节

1 §2.24 平行光管的调节与使用 目的 1．了解平行光管的构造及原理; 2．掌握平行光管的调节方法; 3．学会使用平行光管测量透镜焦距及分辨率的方法. 仪器及用具 550型平行光管、可调式平面反射镜、分划板一套(包括十字分划板、玻罗板、分辨率板和星点板)、测微目镜及待测透镜. 实验原理 一、平行光管的结构 平行光管主要是用来产生平行光束的,它是校验和调整光学仪器的重要工具,也是重要的光学量度仪器.若配用不同的分划板及测微 目镜或读数显微镜,可测定和检验透镜或透镜组的焦距、分辨率及其成像质量． 实验室中常用的CPG －550型平行光管,附有高斯目镜和可调式平面反射镜,其光路图如图2.24-1所示. 由光源发出的光,经分光板后照亮分划板, 而分划板被调节在物镜的焦平面上.因此,分划板的像将成于无穷远,即平行光管发出的是平行光束,可用高斯目镜根据自准直原理来检验. 二、平行光管的规格及附件 1．平行光管:焦距f '为550mm (名义值),使用时按实测值.口径D =55mm ,相对孔径D : f '=1:10. 2．高斯目镜:焦距为44mm ,放大倍率5.7. 3．分划板:图2.24-2(a )为十字分划板,其作用是用来调焦和光路共轴的.图2.24-2(b )为玻罗板,它与测微目镜或显微镜组组合,用来测定透镜或透镜组的焦距. 玻罗板的玻璃基板上,用真空镀膜的方法镀有五组线对,各组线对之间距离的名义值分别为1.000mm ;2.000mm;4.000mm;10.000mm 和20.000mm ,使用时应以出厂的实测值为准.图2.24-2(c)为分辨率板,该板有两种(２号、3号),可以用来检验物镜和物镜组件的分辨率, 7 图2.24-1 1.可调式反射镜;2.物镜;3.分划板;4.光阑;5.分光板; 6.目镜;7. 出射光瞳;8.聚光镜;9.光源;10.十字螺钉. (a) (b) (c) (d) 图2.24-2 分划板

决策树算法研究及应用概要

决策树算法研究及应用? 王桂芹黄道 华东理工大学实验十五楼206室 摘要:信息论是数据挖掘技术的重要指导理论之一,是决策树算法实现的理论依据。决 策树算法是一种逼近离散值目标函数的方法,其实质是在学习的基础上,得到分类规则。本文简要介绍了信息论的基本原理,重点阐述基于信息论的决策树算法,分析了它们目前 主要的代表理论以及存在的问题,并用具体的事例来验证。 关键词:决策树算法分类应用 Study and Application in Decision Tree Algorithm WANG Guiqin HUANG Dao College of Information Science and Engineering, East China University of Science and Technology Abstract:The information theory is one of the basic theories of Data Mining,and also is the theoretical foundation of the Decision Tree Algorithm.Decision Tree Algorithm is a method to approach the discrete-valued objective function.The essential of the method is to obtain a clas-sification rule on the basis of example-based learning.An example is used to sustain the theory. Keywords:Decision Tree; Algorithm; Classification; Application 1 引言 决策树分类算法起源于概念学习系统CLS(Concept Learning System,然后发展 到ID3

观察法

第六章观察法 关于社会现象收集原始资料的方法，区分为两大类：一类是“问”；另一类是“看”。前面，通过问卷法和访谈法，我们已经知道如何通过“问”来收集资料。但通过“问”来收集资料，无论如何没有通过“看”得到的资料那么直接。正是在这个意义上人们讲：“眼见为实，耳听为虚。”“看”是调查者根据自己对社会现象的接触和体验来收集资料，最为直接。所以这一章我们来学习观察法。 6.1 观察法的特点与类型 一、科学观察 观察，从大的方面来看，可以分为两类：一是日常生活的观察；二是科学的观察。所谓科学观察，是研究者凭借视觉及其延伸，有目的、有意识、有计划地了解观察对象，以期获得科学事实的一种认识方法。这种方法要求研究者使用眼睛注视特定的客观现象与环境因素，以及通过感官（如听觉）及拍照、摄像、录音等视觉或感官的延长手段，获取周围的信息 在科学研究中，进行科学观察必须遵循如下一些基本的原则：1、客观性原则；2、系统性原则；3、典型性原则。在此基础上，还应注意观察条件和观察的随机性。 观察的原本意义是“看”，但是科学研究不可能只局限于亲眼所见，所以突破了目力所限，如今人们对科学观察的理解实际上是广义的，同时在科学观察之范畴中也就有了感官观察和仪器观察之分。 二、观察法的分类 以观察法进行科学研究的方法首先分为两种：自然观察和实验观察。自然观察指在自然发生的条件下观察研究对象。所谓“自然发生的条件”，是指对观察对象不加控制、不加干预、不影响其常态。既然是在自然发生的条件下考察研究对象，所以自然观察往往也就意味着实地观察。实验观察与自然观察的不同之处在于，要对观察的情境与条件作严密的人为控制，然后就研究对象观察其结果。实验观察适用于可重复进行、多次再现的被研究对象，由于加入了人为的控制，所以人的主观能动性也往往能得到比较充分的发挥。 在科学史上，从自然观察到实验观察，曾是人类社会迈入科学时代的重要标志之一，由此自然科学才有了加速度的发展。但是社会活动是由人参与的，这就造成了社会现象研究和自然现象研究的很大的差别。如韦伯所言，社会现象既是人的有目的活动的结果，也是一种特殊的非重复的历史现象。所以对社会研究，观察法虽然同样重要，但自然观察的适用性远比实验观察来得高。所以在社会调查中，我们重点要在自然观察的意义上去理解观察法。 日常观察非参与观察 （实地观察）无结构观察 观察自然观察参与观察（田野调查） 科学观察有结构观察 实验观察

透镜焦距的测定及光学设计

大学物理实验报告 课程名称：大学物理实验 实验名称：透镜焦距测量与光学设计学院：专业班级： 学生：学号： 实验地点：座位号： 实验时间：

一、实验目的： 1.观察薄凸透镜、凹透镜的成像规律。 2.学习测量焦距的方法：自准法、物像法、共轭法测凸透镜焦距；辅助成像测凹透镜焦距。 3.通过实验掌握望远镜和显微镜的基本原理，并在导轨和光具座上用透镜自组望远镜和显微镜。 4.通过实际测量了解显微镜、望远镜的主要光学参量。 5.了解视觉放大率的概念并学习其测量方法。 二、实验原理： 1．测凸透镜的焦距 （1）自准直法 如图1所示，用屏上“1”字矢孔屏作为发光物。在凸透镜的另一边放置一平面反射镜，光线通过凸透镜后经平面反射镜返回孔屏上。移动透镜位置可以改变物距的大小，当物距正好是透镜的焦距时，物上任意一点发出的光线经透镜折射后成为平行光，经平面镜反射后，再经透镜折射回到矢孔屏上。这时在矢孔屏上看到一个与原物大小相等的倒立实像。这时物屏到凸透镜光心的距离即为此凸透镜的焦距。 （2）物距像距法 如图2所示，用屏上“1” 字矢孔作为发光物，经过凸透镜折射后成像在另一侧的观察屏上。在实验中测得物距u 和像距v ，则凸透镜的焦距为 v u uv f += 用自准直法和物距像距法测凸透镜焦距时，都必须考虑如何确定光心的位置。光线从各个方向通过凸透镜中的一点而不改变方向，这点就是该凸透镜的光心。凸透镜的光心一般与它的几何中心不重合，因而光心的位置不易确定，所以上述两种方法用来测定凸透镜焦距是不够准确的，误差约为1.0%~5.0%。 图1 自准直法测焦距 图2 物距像距法测焦距 3.共轭法测量凸透镜焦距 如果物屏与像屏的距离b 保持不变,且b>4f,在物屏与像屏间移动凸透镜,可两次成像.当凸透镜移至O 1处时,屏上得到一个倒立放大实像,当凸透镜移至O 2处时,屏上得到一个倒立缩小实像,由共轭关系结合焦距的高斯公式得:

实验三决策树算法实验实验报告

实验三决策树算法实验 一、实验目的：熟悉和掌握决策树的分类原理、实质和过程；掌握典型的学习算法和实现技术。 二、实验原理: 决策树学习和分类. 三、实验条件： 四、实验内容： 1 根据现实生活中的原型自己创建一个简单的决策树。 2 要求用这个决策树能解决实际分类决策问题。 五、实验步骤： 1、验证性实验： （1）算法伪代码 算法Decision_Tree(data,AttributeName) 输入由离散值属性描述的训练样本集data; 候选属性集合AttributeName。 输出一棵决策树。（1）创建节点N； 资料.

（2）If samples 都在同一类C中then （3）返回N作为叶节点，以类C标记；（4）If attribute_list为空then （5）返回N作为叶节点，以samples 中最普遍的类标记；//多数表决（6）选择attribute_list 中具有最高信息增益的属性test_attribute; （7）以test_attribute 标记节点N； （8）For each test_attribute 的已知值v //划分samples ； （9）由节点N分出一个对应test_attribute=v的分支； （10令Sv为samples中test_attribute=v 的样本集合；//一个划分块（11）If Sv为空then （12）加上一个叶节点，以samples中最普遍的类标记； （13）Else 加入一个由Decision_Tree(Sv,attribute_list-test_attribute)返回节点值。 （2）实验数据预处理 Age:30岁以下标记为“1”；30岁以上50岁以下标记为“2”；50岁以上标记为“3”。 Sex：FEMAL----“1”；MALE----“2” Region：INNER CITY----“1”；TOWN----“2”； RURAL----“3”； SUBURBAN----“4” Income：5000~2万----“1”；2万~4万----“2”；4万以上----“3” Married Children Car Mortgage 资料.

试验一平行光管调校

实验一 平行光管调校 一． 实验目的 1. 了解平行光管的结构及工作原理，掌握平行光管的调整方法。 2. 了解利用自准直法、五角棱镜法调校平行光管的原理，并熟练掌握它们的调校方 法。 3. 分析自准直法、五角棱镜法的调校误差，并比较这两种方法的优缺点。 二． 测量原理和方法 平行光管是最基本的测试设备，用来提供无限远的目标或给出一束平行光。其外 貌如图1所示。平行光管使用时，因测试的需要，常常要换上不同的分划板（平行光 管常用分划板如图2所示），每次更换后都必需对平行光管进行调校。包括两个方面的 调校，1.纵向调校，其目的是使平行光管分化板的刻线面准确地调整到平行光管物镜 的焦面位置上。2.横向调校，其目的是调整十字分划板中心在平行光管主光轴上。 图 1 平行光管外貌 1. 纵向调校。调整分划板座的中心使其位于平行光管的主光轴上，且使分划板严 格位于物镜的焦平面上。实现该调校方法很多，这里只介绍最常见的两种方法：自准 直法和五角棱镜法。 （1）自准直法 将待调校的平行光管的分划板座上装上一十字分划板，并在该分划板后面配置一自 准直目镜，这时由平行光管和自准直目镜一起构成自准直望远镜。调校时，在平行光 管物镜前放置一个平面度良好的平面反射镜，如图3所示。人眼通过自准直目镜观察分 划板和由平面镜反射回来的分划板的像，当人眼判断分划板和分划板的像在纵向（即 平行光管的分划板图 2十字分划板)(a 号鉴别率板2)(b 玻罗板)(e 号鉴别率板3)(c 星点板)( d 插头 变压器 照明灯座 分划板调节螺钉 镜管 底座 十字旋手 物镜组 .8.7.6.5.4.3.2.1

(完整版)生物数据挖掘-决策树实验报告

实验四决策树 一、实验目的 1.了解典型决策树算法 2.熟悉决策树算法的思路与步骤 3.掌握运用Matlab对数据集做决策树分析的方法 二、实验内容 1.运用Matlab对数据集做决策树分析 三、实验步骤 1.写出对决策树算法的理解 决策树方法是数据挖掘的重要方法之一，它是利用树形结构的特性来对数据进行分类的一种方法。决策树学习从一组无规则、无次序的事例中推理出有用的分类规则，是一种实例为基础的归纳学习算法。决策树首先利用训练数据集合生成一个测试函数，根据不同的权值建立树的分支，即叶子结点，在每个叶子节点下又建立层次结点和分支，如此重利生成决策树，然后对决策树进行剪树处理，最后把决策树转换成规则。决策树的最大优点是直观，以树状图的形式表现预测结果，而且这个结果可以进行解释。决策树主要用于聚类和分类方面的应用。 决策树是一树状结构，它的每一个叶子节点对应着一个分类，非叶子节点对应着在某个属性上的划分，根据样本在该属性上的不同取值将其划分成若干个子集。构造决策树的核心问题是在每一步如何选择适当的属性对样本进行拆分。对一个分类问题，从已知类标记的训练样本中学习并构造出决策树是一个自上而下分而治之的过程。 2.启动Matlab，运用Matlab对数据集进行决策树分析，写出算法名称、数据集名称、关键代码，记录实验过程，实验结果，并分析实验结果 (1)算法名称: ID3算法 ID3算法是最经典的决策树分类算法。ID3算法基于信息熵来选择最佳的测试属性，它选择当前样本集中具有最大信息增益值的属性作为测试属性；样本集的划分则依据测试属性的取值进行，测试属性有多少个不同的取值就将样本集划分为多少个子样本集，同时决策树上相应于该样本集的节点长出新的叶子节点。ID3算法根据信息论的理论，采用划分后样本集的不确定性作为衡量划分好坏的标准，用信息增益值度量不确定性：信息增益值越大，不确定性越小。因此，ID3算法在每个非叶节点选择信息增益最大的属性作为测试属性，这样可以得到当前情况下最纯的划分，从而得到较小的决策树。 ID3算法的具体流程如下： 1）对当前样本集合，计算所有属性的信息增益； 2）选择信息增益最大的属性作为测试属性，把测试属性取值相同的样本划为同一个子样本集； 3）若子样本集的类别属性只含有单个属性，则分支为叶子节点，判断其属性值并标上相应的符号，然后返回调用处；否则对子样本集递归调用本算法。 (2)数据集名称：鸢尾花卉Iris数据集 选择了部分数据集来区分Iris Setosa（山鸢尾）及Iris Versicolour（杂色鸢尾）两个种类。

平行光管的调节与使用

HARBIN ENGINEERING UNIVERSITY 物理实验报告 实验题目：平行光管的调节与使用 姓名： 物理实验教学中心 实验报告

- 1 - 一、实验题目：平行光管的调节与使用 二、实验目的： 1、了解平行光管的结构，掌握平行光管的调节方法 2、学习使用平行光管测量薄透镜的焦距 3、学习使用平行光管测量系统的分辨率 三、实验仪器： 平行光管，高斯目镜、分划板，测微目镜，平面反射镜、凸透镜，光具座，螺丝刀。 四、实验原理（原理图、公式推导和文字说明）： １．用平行光管测量薄凸透镜的焦距 图1 平行光管测量薄凸透镜的装置和光路图 平行光管测量薄凸透镜的装置和光路图如上图所示。平行光管光源发出的光照在波罗板上，由于波罗板位于平行光管透镜的焦平面上，因而该光束出射后变成平行光束。再经过待测透镜，成像在待测透镜的焦平面上。利用测微目镜，使被测透镜焦平面上所成玻罗板的像也成像在测微目镜的焦平面上，便可测量。

- 2 - 设平行光管的焦距为'f ，波罗板某线对的间距为h ，待测透镜的焦距为1'f ，1'h 为测微目镜上玻罗板线对的距离，由光路容易看出： 'tan f h u = 1 11'tan f h u '=' 由于1 u u '=，所以有 '''11f h h f ?= 可见，只要测出测微目镜上玻罗板线对的距离，就可以计算出待测透镜的焦距。 ２．用平行光管测定分辨率 光学系统的分辨率是该系统成像质量的综合性指标，按照几何光学的观点，任何靠近的两个微小物点，经光学系统后成像在像平面上，仍然应是两个“点”像。事实上，这是不可能的。即使光学系统无像差，通过光学系统后，波面不受破坏，而根据光的衍射理论，一个物点的像不再是“点”，而是一个衍射花样。光学系统能够把这种靠得很近的两个衍射花样分辨出来的能力，称为光学系统的分辨率。根据衍射理论和瑞利准则，仪器的最小分辨角为 αD λ22.1= 式中α的单位为弧度，D 为入射光瞳直径，λ为光波波长。 当平行光管物镜焦平面上的分辨率板产生的平行光射入被测透镜时，在被测透镜的焦平面附近，用测微目镜可观察到分辨率板的像。如果被检透镜质量高，在视场里观察到能分辨的单元号码越高。仔细找出尽可能高的分辨单元号码，由下式测定系统分辨率的角值 "206256' 2f αθ= 式中θ为角值，α为条纹宽度,'f 为平行光管焦距。 α

决策树算法介绍

3.1 分类与决策树概述 3.1.1 分类与预测 分类是一种应用非常广泛的数据挖掘技术，应用的例子也很多。例如，根据信用卡支付历史记录，来判断具备哪些特征的用户往往具有良好的信用；根据某种病症的诊断记录，来分析哪些药物组合可以带来良好的治疗效果。这些过程的一个共同特点是：根据数据的某些属性，来估计一个特定属性的值。例如在信用分析案例中，根据用户的“年龄”、“性别”、“收入水平”、“职业”等属性的值，来估计该用户“信用度”属性的值应该取“好”还是“差”，在这个例子中，所研究的属性“信用度”是一个离散属性，它的取值是一个类别值，这种问题在数据挖掘中被称为分类。 还有一种问题，例如根据股市交易的历史数据估计下一个交易日的大盘指数，这里所研究的属性“大盘指数”是一个连续属性，它的取值是一个实数。那么这种问题在数据挖掘中被称为预测。 总之，当估计的属性值是离散值时，这就是分类；当估计的属性值是连续值时，这就是预测。

3.1.2 决策树的基本原理 1.构建决策树 通过一个实际的例子，来了解一些与决策树有关的基本概念。 表3-1是一个数据库表，记载着某银行的客户信用记录，属性包括“姓名”、“年龄”、“职业”、“月薪”、......、“信用等级”，每一行是一个客户样本，每一列是一个属性（字段）。这里把这个表记做数据集D。 银行需要解决的问题是，根据数据集D，建立一个信用等级分析模型，并根据这个模型，产生一系列规则。当银行在未来的某个时刻收到某个客户的贷款申请时，依据这些规则，可以根据该客户的年龄、职业、月薪等属性，来预测其信用等级，以确定是否提供贷

款给该用户。这里的信用等级分析模型，就可以是一棵决策树。 在这个案例中，研究的重点是“信用等级”这个属性。给定一个信用等级未知的客户，要根据他/她的其他属性来估计“信用等级”的值是“优”、“良”还是“差”，也就是说，要把这客户划分到信用等级为“优”、“良”、“差”这3个类别的某一类别中去。这里把“信用等级”这个属性称为“类标号属性”。数据集D中“信用等级”属性的全部取值就构成了类别集合：Class={“优”，“良”，“差”}。 在决策树方法中，有两个基本的步骤。其一是构建决策树，其二是将决策树应用于数据库。大多数研究都集中在如何有效地构建决策树，而应用则相对比较简单。构建决策树算法比较多，在Clementine中提供了4种算法，包括C&RT、CHAID、QUEST和C5.0。采用其中的某种算法，输入训练数据集，就可以构造出一棵类似于图3.1所示的决策树。

平行光管法测薄透镜焦距-研究性实验报告材料

课题名称 平行光管法测薄透镜焦距 院系 能源与动力工程学院 第一作者 第二作者 第三作者 基础物理实验研究性报告

目录 摘要 (3) 关键词 (3) 1. 实验目的 (3) 2. 实验原理 (3) 1) 测量凸透镜焦距 (4) 2) 测量凹透镜焦距 (5) 3. 实验仪器 (5) 4. 实验步骤 (6) 1) 等高共轴调节 (6) 2) 测量凸透镜焦距 (6) 3) 测量凹透镜焦距 (6) 5. 数据记录 (7) 1) 测量凸透镜的焦距f1 (7) 2) 测量凸透镜的焦距f2 (7) 3) 测量凹透镜的焦距f3 (7) 6. 数据处理 (8) 1) 测量凸透镜的焦距f1 (8) 2) 测量凹透镜的焦距f3 (9) 7. 误差分析 (10) 8. 讨论 (11) 1) 对误差来源的进一步分析 (11) 2) 对实验仪器的改进建议 (12) 3) 对教学改革的建议 (13) 9. 实验原始数据 (14) 参考文献 (13)

摘要 透镜是光学仪器中最重要、最基本的元件，一般由玻璃、塑料透明材料制作而成。常用的透镜主要有凸透镜与凹透镜两大类。焦距是反映透镜特性的一个重要参数，因此准确测量透镜的焦距则显得很重要。实验室测量透镜焦距的方法有自准直法、物距像距法、共轭法、平心光管法。本文将利用平行光管法测量两种透镜的焦距，并对实验误差作简单分析，同时还给出了我们对于实验操作经验总结以及仪器改进方面的建议。 关键词 薄透镜焦距、等高共轴调节、平行光管 1.实验目的 （1）掌握简单光路的调整方法——等高共轴调整； （2）学习用平行光管法测量凸透镜以及凹透镜焦距； （3）学习消除系统误差或减小随机误差的方法； 2.实验原理 薄透镜是指透镜的中心厚度d远小于其焦距f（d<

2秒平行光管说明书

一、用途： 内调焦平行光管是一种具有多种用途的，使用方便的光学检调仪器。它可以作为自准直光管和可调焦望远镜使用。因此它广泛地应用于光学实验室和光学车间作为检验和调整工具。例如：用来检验长导轨的“直线度”基面之间的“垂直度”，平面之间的“平行度”，孔径之间的“同轴度”等等。 二、主要数据： （1）光学规格 望远物镜：焦距：f∞=576.8mm 口径：D=Ф75.2mm 视场角：2ω=2° 分辨率角：1″ 测微目镜：焦距：f=16.7mm 放大倍率：Γ=15x 视场角：2ω=40° 转向棱镜：倍率：1x （2）结构性能 测量精度：当用作自准直光管时精度优于1″ 当用作内调焦望远镜时，检验孔径间同轴性精度（在米范围内）为0.01mm，即2″精度 观测范围：-1050mm～-∞；+∞～2000mm，其余为盲区。 测微目镜手轮分度值：0.01mm，代表光束角度为4″(f∞=576.8mm时) 调节范围：俯仰角：±4° 周视角：±4° 升降移动：48mm 水平移动：44mm 光源：白光LED 瞄准用激光光源 三、工作原理： 图一光学系统 图一所示，由光源（1）发出的光束经过聚光镜（2）及反射棱镜（3）均匀地照明球面反射镜（4），球面反射镜上镀以铝全反膜并刻去十字形膜层，当调焦物镜（5）被调在无穷远位置时，十字线恰好位于物镜系统（5），（6）的焦平面上，因而此时由十字线射出的光速通过物镜系统后，以平行光束射出，光束被反射面（7）（欲测物）反射回来后又通过物镜系统将十字线的像成在球面反射镜的镀铝面，通过平面反射镜（8）及转向物镜（9），在测微

目镜（11）的分划板（10）上人们可以观察到十字线及其反射像的重合程度，偏离值可在测微目镜的视场及测微手轮上读出。 调焦镜（5）可前后移动，使不同距离的目标成像于球面反射镜上，不仅能观察到仪器前方的实像，还能观察到仪器后方的虚目标。 四、结构说明： 仪器由两部分组成：内调焦平行光管和调整架。 内调焦平行光管可通过调焦手轮（1）进行调焦。旋松滚花压帽（2）和滚花螺钉（3）可调整灯丝位置。使球面反射镜获得最佳照明。旋松滚花螺钉（4）可卸下测微目镜，更换激光瞄准光源。整个内调焦平行光管安装在调整架上，并且调整架机构间可拆分，方便保存。 调整架用来将内调焦平行光管的视轴调整到与被检调系统的基准轴重合。松开手柄（5），旋转滚花螺母（6），可使平行光管升降运动；松开手柄（7），旋转滚花螺母（8），可使平行光管俯仰运动；松开手柄（9），旋转滚花螺母（10），可使平行光管左右摆动；松开手柄（11），旋转滚花螺母（12），可使平行光管左右移动。 五、使用方法： 1、调整或检验诸平面间的平行度：

实验三-决策树算法实验实验报告

实验三-决策树算法实验实验报告

实验三决策树算法实验 一、实验目的：熟悉和掌握决策树的分类原理、实质和过程；掌握典型的学习算法和实现技术。 二、实验原理: 决策树学习和分类. 三、实验条件： 四、实验内容： 1 根据现实生活中的原型自己创建一个简单的决策树。 2 要求用这个决策树能解决实际分类决策问题。 五、实验步骤： 1、验证性实验： （1）算法伪代码 算法Decision_Tree(data,AttributeName) 输入由离散值属性描述的训练样本集

data; 候选属性集合AttributeName。 输出一棵决策树。（1）创建节点N； （2）If samples 都在同一类C中then （3）返回N作为叶节点，以类C标记；（4）If attribute_list为空then （5）返回N作为叶节点，以samples 中最普遍的类标记；//多数表决（6）选择attribute_list 中具有最高信息增益的属性test_attribute; （7）以test_attribute 标记节点N； （8）For each test_attribute 的已知值v //划分samples ； （9）由节点N分出一个对应test_attribute=v的分支； （10令Sv为samples中test_attribute=v 的样本集合；//一个划分块（11）If Sv 为空then （12）加上一个叶节点，以samples中最普遍的类标记； （13）Else 加入一个由Decision_Tree(Sv,attribute_list-test_attribute)返回节点

如何运用决策树进行分类分析

如何运用决策树进行分类分析 前面我们讲到了聚类分析的基本方法，这次我们来讲讲分类分析的方法。 所谓分类分析，就是基于响应，找出更好区分响应的识别模式。分类分析的方法很多，一般而言，当你的响应为分类变量时，我们就可以使用各种机器学习的方法来进行分类的模式识别工作，而决策树就是一类最为常见的机器学习的分类算法。 决策树，顾名思义，是基于树结构来进行决策的，它采用自顶向下的贪婪算法，在每个结点选择分类的效果最好的属性对样本进行分类，然后继续这一过程，直到这棵树能准确地分类训练样本或所有的属性都已被使用过。 建造好决策树以后，我们就可以使用决策树对新的事例进行分类。我们以一个生活小案例来说什么是决策树。例如，当一位女士来决定是否同男士进行约会的时候，她面临的问题是“什么样的男士是适合我的，是我值得花时间去见面再进行深入了解的？” 这个时候，我们找到了一些女生约会对象的相关属性信息，例如，年龄、长相、收入等等，然后通过构建决策树，层层分析，最终得到女士愿意去近一步约会的男士的标准。 图：利用决策树确定约会对象的条件

接下来，我们来看看这个决策的过程什么样的。 那么，问题来了，怎样才能产生一棵关于确定约会对象的决策树呢？在构造决策树的过程中，我们希望决策树的每一个分支结点所包含的样本尽可能属于同一类别，即结点的”纯度”（Purity ）越来越高。 信息熵（Information Entropy ）是我们度量样本集合纯度的最常见指标，假定当前样本集合中第K 类样本所占的比例为P k ，则该样本集合的信息熵为： Ent (D )=?∑p k |y| k=1 log 2p k 有了这个结点的信息熵，我们接下来就要在这个结点上对决策树进行裁剪。当我们选择了某一个属性对该结点，使用该属性将这个结点分成了2类，此时裁剪出来的样本集为D 1和D 2， 然后我们根据样本数量的大小，对这两个裁剪点赋予权重|D 1||D|?，|D 2||D|?，最后我们就 可以得出在这个结点裁剪这个属性所获得的信息增益（Information Gain ） Gain(D ，a)=Ent (D )?∑|D V ||D |2 v=1Ent(D V ) 在一个结点的裁剪过程中，出现信息增益最大的属性就是最佳的裁剪点，因为在这个属性上，我们获得了最大的信息增益，即信息纯度提升的最大。 其实，决策树不仅可以帮助我们提高生活的质量，更可以提高产品的质量。 例如，我们下表是一组产品最终是否被质检接受的数据，这组数据共有90个样本量，数据的响应量为接受或拒绝，则|y|=2。在我们还没有对数据进行裁剪时，结点包含全部的样本量，其中接受占比为p 1= 7690，拒绝占比为p 2=1490，此时，该结点的信息熵为： Ent (D )=?∑p k |y|k=1log 2p k =-（7690log 27690+1490log 21490）=0.6235

平行光管法测量透镜焦距研究性报告

基础物理实验研究性报告

【目录】 【目录】 (1) 【摘要】 (2) 【关键词】 (2) 【Summary】 (2) 【Key words】 (2) 一、【实验目的】 (3) 二、【实验原理】 (3) 1.测量凸透镜的焦距 (4) 2.测量凹透镜的焦距 (4) 三、【实验仪器】 (5) 四、【实验步骤】 (5) 1.等高共轴调节 (5) 2.测量凸透镜的焦距 (6) 3.测量凹透镜的焦距 (6) 五、【数据记录与处理】 (6) 1.测量L1凸透镜的焦距 (6) 2.测量L2凸透镜的焦距 (8) 3.测量凹透镜的焦距 (9) 六、【原始数据图片】 (11) 七、【误差分析】 (11) 八、【实验经验】 (12) 1.调节等高共轴: (12) 2.测量凸透镜焦距: (13) 3.测量凹透镜焦距: (13) 九、【实验仪器与方法的改进建议】 (13) 1.实验仪器的改进建议 (13) 2.实验方法的改进建议 (13) 十、【感想与总结】 (15) 【参考文献】 (16)

【摘要】 透镜是光学仪器中最重要、最基本的元件，由玻璃材料（如玻璃、塑料、水晶等）制作而成，光线通过透镜反射后可以成像。常用的透镜主要有凸透镜与凹透镜两大类。焦距是反映透镜特性的一个重要参数，因而准确测量透镜的焦距则显得尤为重要。实验室测量透镜焦距的方由法有自准直法、物距像距法、共轭法、平心光管法等。本文详细介绍了利用平行光管法测量两种透镜的焦距的实验原理、实验仪器、实验步骤，对实验数据进行了记录与处理，并对误差进行了分析和对一些问题进行了讨论。 【关键词】 薄透镜焦距、平行光管、等高共轴调节 【Summary】 The lens is the most basic optical instruments which is made of transparent material. The lens is divided into convex lens and concave lens, two categories. Mastering the laws of lens imaging is an important basis for the understanding of the principles of optical instruments and proper using of optical instruments. The focal length is an important parameter reflecting the characteristics of the lens. This experiment uses the parallel ray method to measure the focal length of the convex lens and the concave lens. We summarize the data、calculate the uncertainty and also do the quantitative analysis of the sources deviation. Also given the experience and methods to adjust the optical path, and put forward suggestions to improvement of the existing experimental apparatus and the experiment method. 【Key words】 parallel ray tube focal length of the lens improve