- •В.Н. Храмов, с.А. Куценко, Теряева с.В. Оптика лабораторный практикум
- •Геометрическая оптика
- •Определение положения кардинальных элементов оптической системы
- •Теоретическая часть
- •2. Описание лабораторных установок
- •2.2. Установка для измерения положения кардинальных элементов сложной оптической системы
- •3. Порядок выполнения работы «Определение фокусного расстояния тонкой линзы»
- •3.1. Определение фокусного расстояния собирающей линзы по расстояниям от предмета до линзы и от линзы до изображения.
- •3.3. Определение фокусного расстояния собирающей линзы по величине перемещения линзы (способ Бесселя)
- •4. Порядок выполнения работы «Определение фокусного расстояния и положения кардинальных элементов сложной оптической системы»
- •5. Контрольные вопросы и задания
- •Отражение и преломление света
- •2. Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •Внимание! в установке используется высокое напряжение и лазерное излучение. Приборы включают только инженер или преподаватель!
- •4. Контрольные вопросы и задания
- •Определение показателя преломления стекла
- •1. Вывод основного соотношения
- •2. Описание установки
- •4. Контрольные вопросы и задания
- •Закон бугера
- •1.2. Закон Бугера
- •2. Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы и задания
- •Исследование оптической активности
- •I. Теоретическая часть.
- •2.Описание установки.
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Контрольные вопросы и задания
- •Интерференция света
- •Интерференция сферических волн (бипризма френеля)
- •2. Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Контрольные вопросы и задания
- •Кольца ньютона
- •2. Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Контрольные вопросы и задания
- •Дифракция света
- •Зоны френеля
- •2. Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Контрольные вопросы и задания
- •Дифракция фраунгофера
- •1. Теоретическая часть
- •2. Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Контрольные вопросы и задания
- •Поляризация света
- •Линейный электрооптический эффект (эффект поккельса)
- •1. Теоретическая часть
- •2. Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Контрольные вопросы и задания
- •Закон малюса
- •1. Теоретическая часть
- •Преломленная волна частично поляризована. Соотношение
- •2. Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Контрольные вопросы и задания
- •Оптические спектральные приборы теоретическое введение
- •Спектроскоп на основе вогнутой дифракционной решетки
- •2. Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Контрольные вопросы и задания
- •Изучение призменного монохроматора
- •1. Основные свойства призменных спектральных приборов [9, 11]
- •3. Описание установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Контрольные вопросы и задания
- •Список рекомендуемой литературы
- •Содержание
- •Лабораторный практикум
Список рекомендуемой литературы
Калитеевский Н.И. Волновая оптика: Учеб. пособие для вузов.– М.: Высш.шк., 1995.– 463 с.
Матвеев А.Н. Оптика: Учеб. пособие для физ. спец. вузов.– М.: Высш.шк., 1985.– 351 с.
Бутиков Е.И. Оптика: Учеб. пособие для вузов / Под ред. Н.И.Калитеевского.– М.: Высш.шк., 1986.– 512 с.
Ахманов С.А., Никитин С.Ю. Физическая оптика: Учебник.– М.: Изд-во Моск. ун-та, 1998.– 656 с.
Ландсберг Г.С. Оптика.– М.: Наука, 1976.– 928 с.
Сивухин Д.В. Оптика: Учеб. пособие.– М.: Наука, 1985.– 752 с.
Руководство к лабораторным занятиям по физике / Под ред. Л.Л.Гольдина.– М.: Наука, 1973.– 688 с.
Физический практикум / Под ред. В.И.Ивероновой.– М.: Физматгиз, 1962.– 956 с.
Лабораторный практикум по физике: Учеб. пособие для студентов втузов / Ахматов А.С., Андреевский В.М., Кулаков А.И. и др.; Под ред. А.С.Ахматова.– М.: Высш.шк., 1980.– 360 с.
Специальный физический практикум / Под ред. А.А.Харламова.– М.: Изд-во Моск. ун-та, 1977.– ч.3.– 382 с.
Лебедева В.В. Техника оптической спектроскопии. М.: Изд-во МГУ, 1986.– 352 с.
Стафеев С.К., Боярский К.К., Башнина Г.Л. Основы оптики: Учебное пособие. – СПб.: Питер, 2006.– 336 с.
Содержание
|
ВВЕДЕНИЕ |
3 |
|
ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА |
5 |
|
«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ КАРДИНАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ» |
6 |
1. |
Теоретическая часть |
6 |
1.1. |
Прохождение лучей в центрированных оптических системах |
7 |
1.2. |
Преобразование луча от плоскости предмета к плоскости изображения |
10 |
1.3. |
Кардинальные элементы оптической системы |
12 |
1.4. |
Уравнение линзы |
13 |
1.5. |
Тонкие линзы |
14 |
2. |
Описание установки |
16 |
2.1. |
Лабораторная установка для измерений фокусных расстояний тонких линз |
16 |
2.2. |
Лабораторная установка для измерения положения кардинальных элементов сложной оптической системы |
17 |
3. |
Порядок выполнения работы «Определение фокусного расстояния тонкой линзы» |
18 |
3.1. |
Определение фокусного расстояния собирающей линзы по расстояниям от предмета и его изображения до линзы |
18 |
3.2. |
Определение фокусного расстояния собирающей линзы по размерам предмета и его изображения и по расстоянию от изображения до линзы |
19 |
3.3. |
Определение фокусного расстояния собирающей линзы по величине перемещения линзы (способ Бесселя) |
19 |
3.4. |
Определение фокусного расстояния рассеивающей линзы |
20 |
4. |
Порядок выполнения работы «Определение фокусного расстояния и положения кардинальных элементов сложной оптической системы» |
22 |
5. |
Контрольные вопросы и задания |
24 |
|
ОТРАЖЕНИЕ И ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА НА ГРАНИЦЕ ДВУХ СРЕД |
27 |
|
«ОТРАЖЕНИЕ И ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА НА ГРАНИЦЕ ДВУХ СРЕД (ФОРМУЛЫ ФРЕНЕЛЯ)» |
28 |
1. |
Теоретическая часть |
28 |
1.1. |
Законы отражения и преломления электромагнитных волн |
28 |
1.2. |
Отражение и преломление s-поляризованной ЭМВ |
32 |
1.3. |
Отражение и преломление p-поляризованной ЭМВ |
36 |
1.4. |
Явление Брюстера |
37 |
1.5. |
Энергетические соотношения при отражении и преломлении света |
38 |
2. |
Описание установки |
40 |
3. |
Порядок выполнения работы |
40 |
4. |
Контрольные вопросы и задания |
42 |
|
«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ СТЕКЛА» |
43 |
1. |
Теоретическая часть |
43 |
1.1. |
Закон Снеллиуса |
43 |
1.2. |
Вывод основного соотношения |
46 |
2. |
Описание установки |
48 |
3. |
Порядок выполнения работы |
48 |
4. |
Контрольные вопросы и задания |
50 |
|
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СВЕТА С ВЕЩЕСТВОМ |
53 |
|
«ЗАКОН БУГЕРА» |
54 |
1. |
Теоретическая часть |
54 |
1.1. |
Классическая электронная теория дисперсии |
54 |
1.2. |
Закон Бугера |
59 |
2. |
Описание установки |
61 |
3. |
Порядок выполнения работы |
61 |
4. |
Контрольные вопросы и задания |
64 |
|
«ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ» |
66 |
1. |
Теоретическая часть |
66 |
1.1. |
Оптическая активность |
66 |
1.2. |
Теоретическое описание вращения плоскости поляризации |
67 |
2. |
Описание установки |
71 |
3. |
Порядок выполнения работы |
72 |
4. |
Контрольные вопросы и задания |
74 |
|
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА |
77 |
|
«ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СФЕРИЧЕСКИХ ВОЛН (БИПРИЗМА ФРЕНЕЛЯ)» |
78 |
1. |
Теоретическая часть |
78 |
1.1. |
Интерференция волн |
78 |
1.2. |
Получение когерентных световых волн с помощью бипризмы Френеля |
80 |
2. |
Описание установки |
82 |
2.1. |
Определение длины световой волны с помощью бипризмы Френеля |
82 |
2.2. |
Получение увеличенного изображения интерференционной картины |
82 |
3. |
Порядок выполнения работы |
83 |
4. |
Контрольные вопросы и задания |
85 |
|
«КОЛЬЦА НЬЮТОНА» |
86 |
1. |
Теоретическая часть |
86 |
1.1. |
Виды интерференционных полос |
86 |
1.2. |
Интерференция в тонких пленках |
87 |
1.3. |
Кольца Ньютона |
91 |
2. |
Описание установки |
92 |
3. |
Порядок выполнения работы |
93 |
3.1. |
Определение радиуса кривизны линзы |
93 |
3.2. |
Определение длин волн ртутного спектра по кольцам Ньютона |
94 |
4. |
Контрольные вопросы и задания |
95 |
|
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА |
97 |
|
«ЗОНЫ ФРЕНЕЛЯ» |
98 |
1. |
Теоретическая часть |
98 |
1.1. |
Принцип Гюйгенса-Френеля |
98 |
1.2. |
Зоны Френеля |
100 |
1.3. |
Метод векторных диаграмм |
101 |
1.4. |
Зонная пластинка |
102 |
2. |
Описание установки |
103 |
2.1. |
Дифракция Френеля на круглом отверстии |
103 |
2.2. |
Изучение свойств зонной пластинки |
104 |
3. |
Порядок выполнения работы |
104 |
4. |
Контрольные вопросы и задания |
107 |
|
«ДИФРАКЦИЯ ФРАУНГОФЕРА» |
109 |
1. |
Теоретическая часть |
109 |
1.1. |
Область дифракции Фраунгофера |
109 |
1.2. |
Дифракция Фраунгофера на одной щели |
111 |
1.3. |
Дифракция Фраунгофера на двух одинаковых щелях |
113 |
1.4. |
Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке |
114 |
2. |
Описание установки |
116 |
3. |
Порядок выполнения работы |
116 |
3.1. |
Определение ширины щели |
116 |
3.2. |
Определение параметров двойной щели |
118 |
3.3. |
Определение постоянной дифракционной решетки |
119 |
4. |
Контрольные вопросы и задания |
119 |
|
ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА |
121 |
|
«ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ (ЭФФЕКТ ПОККЕЛЬСА)» |
122 |
1. |
Теоретическая часть |
122 |
1.1. |
Распространение света в анизотропной среде |
122 |
1.2. |
Эффект Поккельса |
127 |
1.3. |
Статическая модуляционная характеристика электрооптического модулятора |
130 |
2. |
Описание установки |
131 |
3. |
Порядок выполнения работы |
132 |
4. |
Контрольные вопросы и задания |
134 |
|
«ЗАКОН МАЛЮСА» |
135 |
1. |
Теоретическая часть |
135 |
1.1. |
Виды поляризации световых волн |
135 |
1.2. |
Суперпозиция двух линейно поляризованных волн |
136 |
1.3. |
Методы получения линейно поляризованного света |
138 |
1.4. |
Закон Малюса |
141 |
2. |
Описание установки |
142 |
3. |
Порядок выполнения работы |
142 |
4. |
Контрольные вопросы и задания |
144 |
|
ОПТИЧЕСКИЕ СПЕКТРАЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ |
145 |
|
Теоретическое введение |
146 |
1. |
Назначение и типы спектральных приборов |
146 |
2. |
Характеристики спектральных приборов |
148 |
|
«СПЕКТРОСКОП НА ОСНОВЕ ВОГНУТОЙ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ» |
152 |
1. |
Вогнутая дифракционная решетка |
152 |
2. |
Описание установки |
155 |
3. |
Порядок выполнения работы |
155 |
4. |
Контрольные вопросы и задания |
156 |
|
«ИЗУЧЕНИЕ ПРИЗМЕННОГО МОНОХРОМАТОРА» |
158 |
1. |
Основные свойства призменных спектральных приборов |
158 |
2. |
Описание установки |
160 |
3. |
Порядок выполнения работы |
161 |
4. |
Контрольные вопросы и задания |
165 |
|
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ |
166 |
|
СОДЕРЖАНИЕ |
167 |
Аникеев Борис Васильевич
Храмов Владимир Николаевич
Куценко Светлана Анатольевна
Марусин Николай Владимирович
Конькова Елена Петровна
ОПТИКА