光學設計實驗

Ⅰ 高分急需光學平台設計性實驗的設計

光學平台主要規劃平台表面的螺孔、平整度以及一定的減震性能。給你提供一點信息，看能否幫到你。
精密光學儀器在光學平台上運行時機械振動指標要求甚高，而載體振動環境卻較惡劣，對支撐致穩系統提出很高的要求。一般來講，光學減振平台可以有效地衰減高頻振動(5 Hz以上)，但如果光學系統的應用環境比較惡劣，伴隨著高強度的低頻晃動，被動減振的固有缺陷——低頻共振放大將在此時明顯地表現出來，因此，必須採取有效的共振峰抑制技術來控制。
在某試驗中，測試設備採集振動台和經過隔振後的光學平台的振動數據，經過處理後擬合成傳遞曲線。通過多輪振動試驗驗證，表明通過在空氣彈簧本體安裝可控阻尼裝置，通過改變空氣彈簧與附加氣室間節流孔徑的大小可以有效地控制阻尼，達到抑制共振的效果(見圖1)，共振放大倍數從7~8倍減小到2~3倍，高頻隔振性能不受影響，反而在20 Hz以上頻段性能有所提高，可以有效地保證高頻隔振能力，在振動隔離系統中起到積極的效用。

光學平台多項綜合應用實驗與設計
-------設計組裝顯微鏡、望遠鏡、幻燈機及放大倍數測量
9.1設計組裝顯微鏡
一、目的要求
了解顯微鏡的基本原理和結構，並掌握其調節，使用和測量它的放大率的一種方法
二、儀器裝置
圖9-1-1儀器裝置及光路
1．帶有毛玻璃的白熾燈光源S，2。1/10mm分劃板F1，3。物鏡LO：fo』=15mm，
4．目鏡Le: fe』=20mm，5。半透半反鏡B，6。1/5mm分劃板：F2。
三、設計原理
顯微鏡及其放大率：顯微鏡由物鏡和目鏡組成，特點是物鏡的焦距很短，為了盡量減少各種象差，實用的顯微鏡其物鏡的結構是相當精細復雜，被觀察的目的物AB放置在物鏡焦點外少許，經過物鏡成一高倍放大的實像A』B』（中間像），見圖9-1-2，常用的目鏡也是惠更斯型，作用和望遠鏡中的目鏡一樣，目鏡把中間像再次變成放大的虛像，虛像距目鏡約等於明視距離，眼睛也要貼近目鏡觀察。
圖9-1-2 顯微鏡的放大作用
顯微鏡的放大作用：可用橫向放大率來描寫，橫向放大率β定義為像長A」B」和物長AB之比，即
β=A」B」/AB （9-1-1）
顯然，它等於物鏡的橫向放大率βo和目鏡的橫向放大率βe的乘積。
β=( A」B」/A』B』)( A』B』 /AB)= βoβe （9-1-2）
βo=d2/d1 βe=d/d3 （9-1-3）
而中間像A』B』是在目鏡焦點Fe附近，d3～fe；又因fo很短，d2～△, △是物鏡的後焦點Fo』到目鏡的前焦點Fe的距離，稱光學間隔，代入（9-1-2）及（9-1-3）式，得
βe=d/fe ， βo=△/fo （9-1-4）
β=dΔ/（fefo） （9-1-5）
一般規定d=25cm，△=16cm。已知f0=15mm和fe=20mm，由（9-1-4）式即可計算出βe及βo。
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四、實驗方法及步驟
1． 把全部器件都夾好，放在標尺導軌上，靠攏，目測調至共軸。
2． 把透鏡L1，Le的間距固定為18cm。
3． 沿標尺導軌前後移動F1（F1緊靠玻璃裝置）；直至在顯微鏡系統中看清分劃板F1的刻線。
4． 在Le之後置一與光軸成45度角的半透半反鏡B，並在與光軸垂直方向相距25cm 處放一與F1相同的分劃板F2。
5． 讀出未被放大的F2上的100個格所對應於顯微鏡放大的F1的格數a。
五、實驗數據及處理
顯微鏡的測量放大率：M=100/a
顯微鏡的計算放大率：M=25×（△/fo×fe）
9.2設計組裝望遠鏡
一、目的要求
了解望遠鏡的基本原理和結構，並掌握其調節，使用和測量它的放大倍率的二種方法。
二、儀器裝置
圖9-2-1儀器裝置及光路
帶有毛玻璃的白熾燈光源S，1/10mm分劃板F，物鏡Lo：fo=261mm，目鏡Le: fe=45mm，
圖9-2-2望遠鏡的放大作用
三、設計原理
望遠鏡的放大作用：可用視角放大率來描寫，視角放大率γ定義為象對眼睛的張角和不用望遠鏡時遠處的物對眼睛的張角之比，從圖9-2-2可知：
γ=A』』B』』/d/AB/do=A』』B』』/AB×do/d （9-2-1）
A』B』/AB=d2/d3 A』』B』』/A』B』=d/d1
實際上，物和望遠鏡的距離遠大於望遠鏡的長度，d3≈d0，且d2≈fo，d1≈fe，fo、fe分別是物鏡和目鏡的焦距，代入（9-2-1）式後得
γ=d/d1×d2/d3×do/d≈fo/fe （9-2-2）
即望遠鏡的角放大率決定於物鏡和目鏡焦距之比。
望遠鏡的角放大率的測量方法：
1．最簡單的方法是把物長和像長直接對比。如圖9-2-2，把望遠鏡對准遠處放置的標尺AB，調節望遠鏡的筒長改變目鏡到物鏡的距離使像A』』B』』清晰可見。觀察者用一隻眼睛（譬如左眼）觀察望遠鏡視野中標尺的像，另一隻眼睛（譬如右眼）同時不通過望遠鏡直接觀察標尺。經過幾分鍾的適應性訓練，不但可以同時看清楚AB及
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A』』B』』，而且還能比較它們的視角。例如看到A』』B』』一格的長度相當於AB的N格的長度（視角相等），那麼，N就是測得的視角放大率。
2．利用公式（9-2-2）測量γ
先把望遠鏡聚焦到無窮遠，使目鏡和物鏡的距離等於fe+fo。然後取下物鏡，並在物鏡的位置裝上透明標尺，把標尺用小燈照明，則標尺通過目鏡成一縮小的實像。已知標尺的長度為L1，若測出的實像的長度為l1，又用d4，d5分別表示物距和像距，則因
L1/l1=d4/d5, (9-2-3)
由透鏡公式 1/d4+1/d5=1/fe , 1／d5=(d4-fe)/d4fe。
代入（9-2-3）式得L1/l1=(d4-fe)/fe。
d4=fe+fo
所以L1/l1=fo/fe=γ （9-2-4）
由此即可求出γ
四、實驗方法及步驟
1．把全部器件夾好，放在標尺導軌上，靠攏，目測調至共軸。標尺導軌沿平合對角線放置。
2．把F和Le的間距調至最大，沿導軌前後移動Lo，使一隻眼睛通過Le看到清晰的分劃板F上的刻線。
3．再用另一隻眼睛直接看分劃板F上的刻線，讀出直接看到的F上的100條線對應於通過望遠鏡所看到
的F上的刻線格數a。
4． 屏H找到F通過L所成的象，分別讀出F，Lo，H，Le的位置a，b，c，d。
五、實驗數據及處理
望遠鏡的比較放大率：M=100/a
望遠鏡的計算放大率：M=V1(U1+V1+V2)/(U1×U2)
其中：U1=b-a , V1=c-b , U2=d-c
9.3設計組裝透射式幻燈機（投影系統）
一、目的要求
了解幻燈機原理和聚光鏡的作用，掌握對透射式投影光路系統的調節。
二、儀器裝置
圖 9-3-1 圖 9-3-2
帶有毛玻璃的白熾燈光源S，聚光鏡L1: f1=50mm，幻燈底片P，干版架，白色象屏H
三、設計原理
幻燈機能將圖片的像放映在遠處的屏幕上，但由於圖片本身並不發光，所以需用強光照亮圖片，因此幻燈機的構造總是包括聚光和成像兩個主要部分。在透射式的幻燈機中，圖片是透明的，成像部分主要是物鏡L、幻燈片PP1和遠處的屏幕（圖9-3-2）。為使這個物鏡能在屏幕上產生高倍放大的實像，PP1必須放在離物鏡L的物方焦平面外很近的地方，即物距稍大於L的物方焦距。
四、實驗方法及步驟
1． 把全部器件夾好，沿平合對角線放在標尺導軌上，靠攏，目測調至共軸；
2． 將L2與H的間隔固定在1.2米左右，前後移動P，使其經L2在屏H上成一最清晰的像；
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3． 將聚光鏡L1緊挨底片P的位置固定，拿去底片P，沿導軌前後移動光源S，使其經聚光鏡L1剛好成
像於放映物鏡L2的平面上；
4． 再把底片P放在原位，觀察像面上的亮度和照度的均勻性；
5． 把聚光鏡L1拿去，再觀察像面上的亮度和照度的均勻性。
五、放映物鏡焦距和聚光鏡焦距的選擇
放映物鏡的焦距：f2=(M/(M+1)2)×D2
聚光鏡的焦距：f1=D2/(M+1)-D2/(M+1)2×1/D1
其中：D2=U2+V2， D1=U1+V1，M為像的放大率。

Ⅱ 求光學Zemax實驗設計思路

ZEMAX主要特色：
(1)分析 提供多功能的分析圖形，對話窗式的參數選擇，方便分析，且可將分析圖形存成圖文件，例如：*.BMP， *.JPG．．．等，也可存成文字文件*.txt。 (2)優化 表欄式merit function參數輸入，對話窗式預設merit function參數，方便使用者定義，且多種優化方式供使用者使用，諸如Local Optimization可以快速找到佳值，Global/Hammer Optimization可找到最好的參數。 (3)公差分析 表欄式Tolerance參數輸入和對話窗式預設Tolerance參數，方便使用者定義。 (4)報表輸出 多種圖形報表輸出，可將結果存成圖文件及文字文件。
光學設計軟體ZEMAX
ZEMAX是美國Focus Software Inc.所發展出的光學設計軟體，可做光學組件設計與照明系統的照度分析，也可建立反射，折射，繞射等光學模型，並結合優化，公差等分析功能，是套可以運算Seqential及Non-Seqential的軟體。 ZEMAX 是一套綜合性的光學設計模擬軟體，它將實際光學系統的設計概念、優化、分析、公差以及報表整合在一起。ZEMAX 不只是透鏡設計軟體而已，更是全功能的光學設計分析軟體， 具有直觀、功能強大、靈活、快速、容易使用等優點，與其它軟體不同的是 ZEMAX 的 CAD 轉文件程序都是雙向的，如 IGES 、 STEP 、 SAT 等格式都可轉入及轉出。而且 ZEMAX可模擬 Sequential 和 Non-Sequential 的 成像系統和非成像系統， ZEMAX光學設計程序是一個完整的光學設計軟體，是將實際光學系統的設計概念，優化，分析，公差以及報表集成在一起的一套綜合性的光學設計模擬軟體。包括光學設計需要的所有功能，可以在實踐中對所有光學系統進行設計，優化，分析，並具有容差能力，所有這些強大的功能都直觀的呈現於用戶界面中。ZEMAX功能強大，速度快，靈活方便，是一個很好的綜合性程序。 ZEMAX能夠模擬連續和非連續成像系統及非成像系統。 ZEMAX 能夠在光學系統設計中實現建模、分析和其他的輔助功能。 ZEMAX 的界面簡單易用， 只需稍加練習， 就能夠實現互動設計。ZEMAX 中有很多功能能夠通過選擇對話框和下拉菜單來實現。同時，也提供快捷鍵以便快速使用菜單命令。手冊中對使 ZEMAX 時的一些慣用方法進行了解釋，對設計過程和各種功能進行了描述。 ZEMAX目前已經是被光電子領域熟知的光學設計的首選軟體。該軟體擁有兩大特點，就是可以實現序列和非序列分析。在全球范圍內，這款軟體已經被廣大的應用在設計顯示系統，照明，成像的使用系統，激光系統以及漫射光的設計應用方面。 ZEMAX 有三種不同的版本：ZEMAX-SE（標准版）；ZEMAX-XE（擴展版）；ZEMAX-EE（工程版）。

Ⅲ 請利用一隻圓底燒瓶,設計一個光學實驗.要求寫出實驗探究的內容.還需添加的器材實驗方法和結論

名稱：研究光的折射現象
原理：光的折射定律
儀器：圓底燒瓶、水、刻度尺、長細桿
步驟專：1、燒杯中盛屬適量的水；
2、長細桿斜插入水中，觀察之。發現什麼現象？作好記錄；
3、長細桿斜豎直入水中，觀察之。發現什麼現象？作好記錄；
4、觀察插於中部、兩側時的不同，試分析原因；
5、插於邊上時，測量燒杯直徑、桿是中軸線實際的距離、觀察得到的距離，可以畫出光路圖，求水的折射率。

Ⅳ 大學光學實驗中哪些是設計性實驗

用分光鏡將陽光分離,在紅光外的區域里放一個雙縫進行干涉,在干涉縫後放一張感光底片,不久後底片感光,就可以證明紅外線具有光的波粒二相性.

Ⅳ 小明現有一個透明玻璃瓶,一盆水,一把直尺，一張白紙，請你幫他設計有關光學的實驗並簡要寫出實驗步驟

觀察光的折射
1、把水裝進玻璃瓶；
2、把白紙放置在玻璃瓶的後方；
3、把直尺斜插入裝水的玻璃瓶；
能夠發現直尺水上與水下部分不在同一條直線上，這就是光的折射

Ⅵ 設計光學實驗

1.把筆放在裝有水的玻璃杯中，看折射現象。
2.將激光從側面照在裝有水的玻璃杯上，然後在玻璃杯的後面放紙（做白屏用）觀察柱面鏡將光點變為直線
3.把激光照入混有奶粉的玻璃水杯中，看散射現象。
4. 將白紙放在水杯後方，用激光照射杯子，記錄白紙上光斑的位置；再將奶粉倒入水中，在記錄光斑的位置，會不同。

Ⅶ 設計兩個激光筆的光學小實驗

1、最簡單的激光衍射，在紙上面戳個小窟窿，然後激光照過去就有衍射現象

2、偏振試驗，激光筆去來的是部分偏振光，找一片或兩片偏振片來做試驗，不用具體說了吧：）

Ⅷ 給你一個裝有大半杯水的燒杯,用它設計光學小實驗

1.把棒子的一般置入杯子水中，可以看到水下部分的棒子似乎彎折了，這是因為折射的原因。
2.透過裝有水的燒杯看物體，會發現有放大的效果。因為光線的折射，杯中的水等效於一個放大鏡