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1、光學像差的觀察一、實驗目的以實驗觀察球面像差、色像差、彗星、像散、畸變等像差的形成。每種像差，使用不一樣的儀器或自製的投影片來使其成像，最後再量測成像的位置，並使用數位相機將成像的模樣拍攝下來。二、實驗步驟與實驗結果、分析討論一球面像差spherical aberration之觀察(1) 利用光學滑軌，架設實驗裝置如圖1： 將可調光圈置於成像透鏡焦距15 cm之前，使僅剩中間局部光線通過，成像於屏幕上，記錄成像位置。並比較假设不加可調光圈時成像位置的差異。圖1結果： 物距_cm 理論像距_cm加可調光圈不加可調光圈成像位置cmcm a b c (2) 將可調光圈分別換成投影片a、b，使僅剩透鏡
2、中心或周圍局部光線透過，分別成像於屏幕上，記錄成像位置，並利用數位相機拍攝成像結果。投影片a投影片b成像位置cmcm成像結果 比較以上兩者成像位置之差距，並討論之： 試試看投影片c，觀察成像結果有何不同：二色像差chromatic aberration之觀察(1) 安排實驗裝置如圖2。(2) 在成像透鏡前放置各種顏色之濾片(紅、黃、綠)， 觀察並量測成像位置，並利用數位相機拍攝成像結果。圖2結果： 物距_cm 理論像距_cm濾片成像位置成像結果無cm紅色 cm黃色 cm綠色 cm三彗星coma像差之觀察(1) 安排實驗裝置如圖3：在光源前20 30 cm加一焦距15 cm之聚光透鏡，使其形成近
3、似平行光源。(2) 將平行光入射焦距為15 cm的透鏡，並將此透鏡旋轉10o 40o，在其焦平面觀察成像圖，並利用數位相機拍攝成像結果。圖3觀察成像結果0o10o20o30o40o四像散astigmatism之觀察(1) 安排實驗裝置如圖4： 旋轉透鏡約30o，移動屏障位置，觀察並記錄 F 字中橫向和縱向線條之清晰位置是否相同？試解釋之。圖4橫線直線差距0o cm030o cm cm cm (2) 將透鏡恢復0o位置，將F片換成車輪狀片，移動屏幕位置，觀察圓環像和輻射輪像位置是否相同，並利用數位相機攝影。圓環輻射輪成像位置cmcm成像結果五畸變distortion之觀察 (1) 安排實驗裝置如圖5，置一網狀片於平行聚光透鏡之後。 (2) 在成像透鏡之前與之後分別置放可調光圈，觀察成像圖，並利用數位相機攝影記錄。 圖5光圈置放成像透鏡之前成像透鏡之後光圈位置cmcm畸變種類成像結果註：所有附圖中實驗儀器之間的距離可自行斟酌，數據僅供參考。三、問題與討論1. 請選擇其中一種像差的實驗，分析其像差產生的原因，並討論如何消除你所觀察到的像差。請搜尋整理出較完整的資料內容，必須含有圖示說明，並註明參考資料來源。Ans：四、心得與感想
