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1、GSZ-2B型 光学平台（26例实验）使用说明书GSZ-2B型光学平台可供大专院校普通物理实验课开设光学实验使用。本说明书 举例说明的26项实验涵盖了几何光学、波动光学和信息光学比较重要的基础课题， 大部分有测量要求，少部分限于观察现象。各实验所需学时长短不一，教师可按教学 要求搭配实验内容，组织实验课教学。主要技术参数和规格:平台尺寸mm标称重量kg台面距地高度cm平台桌子1200 X 800 X 12011061911500X1000X130100921800X1000X15014094隔震导磁台面不平度：v 0.05mm附件一览表:名称数量备注名称数量备注三维平移底座1菲涅耳双镜1二维平
2、移底座2三棱镜（60。）1升降调节座2反射光栅（1200 L/ mm）130 X 30通用底座5透射光栅 (20 L/ mm)1旋转透镜架2正交光栅 (50 L/ mm)1二维架2网格字1透镜架2微尺分划板1/10 mm1延伸（过渡）架1毫米尺（1-30 mm）1带毛玻璃光栅转台1e调制板1干版架2劳埃德镜1白屏1偏振片2物屏1多孔板1名称数量备注名称数量备注载物台11/4波片（入=nm）1测微狭缝2双棱镜1测节器（节点架）1幻灯片1正像棱镜1频谱滤波器、零级滤波器12种带二角架标尺1落地式小工艺品1全息用测微目镜架1牛顿环1双棱镜调节架145玻璃架1激光器架1双缝1光学测角台1白板(70 X
3、 50 mm)1冰洲石镜1透光十字1方形毛玻璃架1白光源(12 V35 W)1纸架1汞灯（20 W）1透镜（f =、6.2mm）各1扩束器钠灯（20 W）1目镜和物镜各1f= 29、105mm氦氖激光器mW）1透镜(f =45、50、70、150、190、225、300、- 100mm)各1读数显微1球面镜(f = 500 mm)1全息干版1平面镜（0 36 X 4）2气室、血压表和橡胶球1分束器(0 30 X 4)27:3,5:5（个别附件变动，恕不另行通知）仪器的维护与保养：1所有光学玻璃器件应注意保持清洁， 避免各种污染。若落上灰尘，可用洗耳球、 软毛刷除尘，用细绒布擦净。有指纹、污渍应
4、用脱脂棉浸少量乙醇乙醚混合液（ 7:3） 擦掉。在潮湿季节应特别加强保护。2机械结构的转动和滑动部位可酌加少量润滑油。平台上宜涂擦极薄的一层机油，以利保护表面。实验举例：1用自准法测薄凸透镜焦距 42 用贝塞耳法（两次成像法）测薄凸透镜焦距 53 由物象放大率测目镜焦距 74 由物距一像距法测凹透镜焦距 95 透镜组节点和焦距的测定 106 自组投影仪 127 测自组望远镜的放大率 138 自组带正像棱镜的望远镜 159 测自组显微镜的放大率 1610杨氏双缝实验 1811菲涅耳双棱镜干涉 2012菲涅耳双镜干涉 2113劳埃德镜干涉 2314牛顿环 2515用干涉法测定空气折射率 2716夫
5、琅禾费单缝衍射 3017夫琅禾费圆孔衍射 3318菲涅耳单缝和圆孔衍射 3419直边菲涅耳衍射 3620光栅衍射 3721光栅单色仪 4022偏振光的产生和检验 4223全息照相 4724制做全息光栅 5025阿贝成像原理和空间滤波 53269调制 581用自准法测薄凸透镜焦距实验原理光的可逆性原理：当光线的方向返转时，它将逆着冋一路径传播。依此原理可测量薄凸透镜的焦距。当物屏在焦点或焦平面上时，经透镜后光是平行光束，经平面镜反射再经透镜后成像于原物处。因此，物屏到透镜中心的距离就是透镜焦距f。实验装置（图1-1）1:白光源S（ GY-66:二维架（SZ-07）2:物屏 P ( SZ-14)7
6、 :二维平移底座 （SZ-02）3:凸透镜 L( T-GSZ-A10 f =190 mm&三维平移底座 （SZ-01）4:二维架（SZ-07）9 :通用底座（SZ-04）5 :平面镜 M (T-GSZ-A1610:通用底座（SZ-04）ft102图1-1实验步骤1）参照图1-1,沿米尺装妥各器件，并调至共轴;凭目视调共轴方法（粗调）：先将透镜等光学器件向光源靠拢，调节高低,使光源、物屏中心、透镜光心、像屏的中央大致在一条与平台平行的直线上。2） 开启光源，照明物屏，移动L和M，直至在物屏上获得镂空图案的倒立实像（白光源自身携带毛玻璃，使用毛玻璃可使图案更加均匀，明显）；3） 调节平面镜 M和凸
7、透镜L的俯仰和左右并前后微动 L,使在物屏上看到最清晰 且与物屏图案等大倒立的实像（充满同一圆面积）4 ）分别记下P和L的位置a1、a2；5）将P和L都转180之后（不动底座），重复做前4步;6）记下P和L新的位置bi、b2；7）计算：faa2aifbb2bi图2-1(fa fb)22用贝塞耳法（两次成像法）测薄凸透镜焦距实验原理若保持物屏P与像屏（白屏 H）之间的距离I不变且l4f ,沿光轴方向移动透镜，可以在像屏上观察到两次成像：一次成放大的倒立实像，一次成缩小的倒立实像。在两次成像时透镜移动的距离为d ,则不难得出透镜的焦距为2 2r I d4I实验装置（图2-1）1:白光源 S（ GY
8、-65:白屏 H （SZ-13）2 :物屏P （SZ-14）6 :二维平移底座（SZ-02）3:凸透镜 L （T-GSZ-A10 f =190 mm）7:三维平移底座（SZ-01）4:透镜架(SZ-08)8 9 :通用底座（SZ-04）图2-2实验步骤1）按图2-1沿米尺布置各器件并调至共轴，再使物屏与白屏距离丨4f ;2）开启光源，将透镜L紧靠物屏P,慢慢的向白屏H移动，使被照亮的物屏图案在白屏上成清晰的放大像，记下L的位置ai、物屏P和白屏H间的距离I ;（白光源自身携带毛玻璃，使用毛玻璃可使图案更加均匀，明显）；3） 再移动L,直至在像屏上成一清晰的缩小像，记下L的位置a2 ；4）将P、
9、L、H转180 （不动底座），重复做前3步，又得到L的两个位置bi、b2 ；5）计算：daa2ai； dbb2 bifaI2 da2I24I4I待测透镜焦距：f a b3由物像放大率测目镜焦距实验原理透镜组、目镜、物镜等几个透镜的组成，测量它们的焦距不能直接使用物像公式法。对于组合透镜，如图:LeM 微尺分划板（1/10mm ）, Le待测目镜，Me 测微目镜假设物距为(-s),像距为s；并且测得M板的物宽为y. Me目镜测得像宽为y；由横向放大率的s如果物由一个位移 S,对应的像的位移为 s,由轴向放大率的定义: s a - s由纵向放大率和横向放大率的关系: s2a=m s s由物像公式丄
10、丄1得：ff s s- s m sS* s像的位置改变 m m2 mi 横向放大率的改变 s对微分得： sm m因此,实验装置只要测出像的位置改变及横向放大率的改变就能得到目镜或组合透镜的焦距。1:白光源S（ GY-6）7:测微目镜架（SZ-36）2: 1/10 微尺分划板 M (T-GSZ-A27)8:测微目镜Me (XW-1)3 :双棱镜架（SZ-41）9:二维平移底座（SZ-02）4:延伸架 (SZ-09)10: 二维平移底座（SZ-02）5 :待测目镜 Le (GSZ-2B-02,fe=29mm )11:升降调节座（SZ-03）(图 3-1)6:透镜架（SZ-08）12:通用底座（SZ
11、-04）图3-1Inll实验步骤1）按图3-1沿米尺安排各器件，并调节共轴；2） 开启光源，将 M、Le、Me紧靠在一起然后让 M、Me逐渐远离Le,直至在测微目镜中看到 清晰的微尺放大像，并与Me分划板无视差；3） 测出1/10 mm微尺刻线的像宽，求出其放大倍率mi，并分别记下 Me和Le的位置ai、bi；4） 把Me向后移动30-40 mm，并缓慢前移Le，直至在测微目镜中又看到清晰的与ME分划板 刻线无视差的微尺放大像；5） 测出新的像宽，求出放大率m2，记下ME和Le的位置a2、b2；6）计算：口*=像宽/实宽；象距改变量：s=（a2 a1）+（b1 b2）待测目镜焦距 f =s /
12、 (m2 m1)4用物距-像距法测凹透镜焦距实验原理直接测量凹透镜的物距、像距难以两全。我们只能借助于凸透镜成一个倒立缩小的实像作 为凹透镜的虚物，虚物的位置可以测出。凹透镜能对虚物成一实像，实像的位置可以测出。3:凸透镜 Li(T-GSZ-A08,f 70mm)这样一来，就可以用公式 求出凹透镜焦距。实验装置（图4-1）1:白光源S（ GY-62 :物屏 Pi（SZ-14）111uvf7:像屏 P2 (SZ-13)&普通底座（SZ-049 :升降调节座（SZ-0311 :普通底座（SZ-04）12:普通底座（SZ-04）4 :透镜架（SZ-08）10：升降调节座（SZ-03）5:凹透镜 L2
13、 (T-GSZ-A39,f 100mm )6:透镜架(SZ-08)图4- 1图4-2实验步骤1 ）按图4-1沿米尺安排各器件，并调节共轴；2 ）开启光源，使被面光源照亮的物屏 P1通过凸透镜L1在像屏P2上成清晰像时，P1与P2的距 离稍大于凸透镜焦距的 4倍。记下L1和P2在导轨上的位置读数（白光源自身携带毛玻璃，使用毛玻璃可使图案更加均匀，明显）。3）在凸透镜和像屏之间加入待测的薄凹透镜L2,调同轴，向稍远处移动像屏，直至屏上又出现清晰的像（参见图 4-2）。记下L2和像屏P2的位置读数。4 ）以L2P2 距离为物距 U，以L2P2距离为像距V ,将数值代入式 1/U 1/V 1/ f，计算被 测透镜的焦距。5透镜组节点和焦距的测定实验原理节点定义为轴上角放大率等
