光学实验自测题————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:实验一薄透镜焦距测定05-06-21.下面哪项实验结果可能是对凹透镜焦距测定数据正确的表示?（-59．９5cｍ）2.光学实验中常把各种光学元件组合成光学系统调整到各元件主轴等高和共轴,一般细调使用的方法可以称为：大像追小像3.光学平台上进行焦距测定实验,正确的记录原始数据的习惯是: 记录各个元器件所在的坐标值4.采用“虚物成实像法”测定发散透镜焦距时,对于像距，应取正值。
5.薄透镜焦距测量实验要求成像必须尽可能清晰,以下哪项不是清晰像的判据:成像大6.在实验中常把各种光学元件组合成光学系统,按照一般光学光路通用调节方法，首要任务是调整好各元件主轴的等高和共轴;调节分两步：一般先粗调,后微调。
7.薄透镜焦距测定中用到低压汞灯,汞灯属于气体放电光源，发出复合光。
使用时需要启动预热，断电后需要冷却。
8.透镜成像的高斯公式中各物理量的符号法则是:距离自参考点（薄透镜光心)量起,与光线行进方向一致时为正,反之为负。
9.薄凸透镜焦距测定主要的三种方法有:物距像距法，大像小像（二次成像）(共轭法)法，自准直法。
10.远方物体经过透镜成像的像距为什么可以视为焦距？[参考答案] 根据高斯公式(成像公式），物距为无穷远，代入得焦距等于像距。
11.用自准直法测量凸透镜焦距时，透镜光心偏离底座中心坐标时,应如何解决?[参考答案] 由于透镜的光心不一定在底座刻线的平面内，所测结果可能偏大或偏小，要消除这一系统误差,可将透镜反转180度,再测量一次，然后取其平均值。
12.不同物距的物体经过凸透镜成像时,像的清晰区大小是否相同?[参考答案] 不相同,原因有二：一是不同区间的物成像区间范围不相同,二是由于近轴光线条件不能满足，致使存在色像差。
13.在等高共轴调节中可以小像追大像吗?[参考答案］不可以，越调越远14.测量薄凹透镜焦距主要有哪些方法？[参考答案] (1）虚物成实像法;(２）有平面镜辅助确定虚像位置法。
15.光学系统的等高共轴调节方法是什么?[参考答案] 关键词:粗调细调二次成像法,大像追小像16.测透镜焦距时存在误差的主要原因有哪些？［参考答案] （1）等高共轴调节不好；(２）成像清晰范围找得不准;(3）由于物屏所放位置不能测量或者倾斜没有进行修正。
实验二光的等厚干涉及应用0５-06-２1.以下哪项,是对读数显微镜的错误操作:BA.旋转调焦手轮时,要由下向上移动镜筒；B．转动测微鼓轮，让十字叉丝垂线和各目标对准。
若移动叉丝超过了目标环数时，可以倒退回去，直接将移动叉丝移动到目标环,继续测量。
C．调节目镜进行视度调节，使叉丝清晰D.读数为主尺和测微手轮的读数之和，读法与测量原理与螺旋测微器相似。
2.劈尖干涉中任意相邻的两条干涉条纹所对应的空气劈尖厚度差为：半个波长3.若以平行单色光垂直照射到牛顿环上,则经其空气层上、下表面反射的二光束相遇后发生干涉。
其干涉图样是:一系列明暗相间,内稀外密的同心圆环,且中央为暗斑。
4.空气劈尖上、下两表面反射的两束相干光发生干涉，其干涉条纹是：一簇间距相等,宽度相等且平行于两玻璃片交线（即劈尖的棱）的明暗相间的平行条纹5.牛顿环实验中，我们用来测量平凸透镜的曲率半径的方法是：测量得出第ｍ个和第ｎ个暗条纹的直经Dm和Ｄn,利用逐差法进行计算。
6.牛顿环同一干涉圆环上各处对应的空气层厚度是相同的，因此称为等厚干涉。
若以平行单色光垂直照射到牛顿环上,在空气层下表面反射时会产生半波损失。
7.钠灯是最常用的单色光源，放出两条强谱线,波长为589.0nm 和589.6nｍ，通常称为钠双线,因两条谱线很接近，通常取其平均值作为该单色光源的波长。
使用时需要启动预热,断电后需要冷却。
8.牛顿环实验用读数显微镜来测量直径,当十字叉丝的纵线与条纹直径相切时，进行读数（读数为主尺和测微手轮的读数之和）。
读数标尺上为0-5０mm刻线，每一格的值为１mm，读数鼓轮圆周等分为100格，鼓轮转动一周，标尺就移动一格，所以鼓轮上每一格的值为0.01ｍｍ。
为了避免回程误差，应采用单方向移动测量。
9.牛顿环干涉图样，在反射方向观察时,将看到一组以接触点为中心的亮暗相间的圆环形干涉条纹,而且中心是一暗斑,如何在透射方向观察,则看到的干涉条纹与反射光的干涉环纹的光强分布恰成互补，中心是亮斑。
10.当一曲率半径很大的平凸透镜的凸面与一平玻璃板相接触时,在透镜的凸面与平玻璃板之间形成一空气薄膜,薄膜中心处的厚度为零_,愈向边缘愈厚,离接触点等距离的地方，空气膜的厚度相同。
我们把他安装在金属框架中构成的装置称为牛顿环。
11.光的干涉条件是什么?什么是等厚干涉?附加光程差产生的条件是什么?［参考答案] 当频率相同、振动方向相同、相位差恒定的两束简谐光波相遇时,在光波重叠区域，某些点合成光强大于分光强之和，某些点合成光强小于分光强之和,合成光波的光强在空间形成强弱相间的稳定分布，这种现象称为光的干涉。
当频率相同、振动方向相同、相位差恒定即为光的干涉条件。
当一束单色光入射到透明薄膜上时,通过薄膜上下表面依次反射而产生两束相干光。
如果这两束反射光相遇时的光程差仅取决于薄膜厚度，则同一级干涉条纹对应的薄膜厚度相等，这就是所谓的等厚干涉。
ﻫ当光从光疏介质向光密介质传播时，在介质反射表面有相位的突变，对应有半波损失，即二分之一波长的附加光程差。
12.说出你所知道的测量微小长度的方法。
［参考答案] ①迈克尔逊干涉仪把一束激光分成两束，经过平面镜分别反射，再干涉，形成干涉环,如果有材料的长度的变化,反映出光程差的变化，这样，原来干涉相消的位置可能就会干涉相长,看起来就像环溢出或者收回，通过数干涉环溢出或者收回的个数，就可以计算长度变化的多少。
ﻫ②用测微目镜测量微小长度。
③用光杠杆放大镜原理测量微小长度化。
④用劈尖干涉测量微小长度。
13.在测量牛顿环干涉各环的直径时，若叉丝交点不是准确地通过圆环的中心，因而测量的是弦长而非真正的直径。
这对实验结果是否有影响?试证明之。
［参考答案] 以弦长代替直径,对测量结果没有影响。
证明略。
14.实验中如何避免读数显微镜存在的回程差?使用读数显微镜进行测量时,为什么读数显微镜镜筒必须自下而上移动？［参考答案] 使用读数显微镜进行测量时,手轮必须向一个方向旋转,中途不可倒退,来避免读数显微镜存在的回程差。
避免让镜筒与牛顿环装置碰撞、挤压，损坏读数显微镜的物镜。
15.为什么说显微镜测量的是牛顿环的直径,而不是显微镜内被放大了的直径?若改变显微镜的放大倍率，是否影响测量的结果。
[参考答案] 显微镜只是放大了牛顿环的干涉图样便于观测,但是读数显微镜的标尺并未放大,标尺移动的距离反应的是各环实际的位置坐标。
如果改变显微镜的放大倍率，显然不影响测量的结果。
16.如何观察到透射光产生的干涉条纹？反射光的干涉条纹和透射光的干涉条纹有什么特点？[参考答案] 调整光路让入射光线从读数显微镜的反光镜(10)入射进入牛顿环，即可从目镜中观察到透射光产生的干涉条纹。
但由于透射光没有半波损失，形成的是中心为亮斑的明暗相间的同心圆环,与反射光的干涉条纹明暗互补。
实验三分光计的使用及透射光栅测入射光波长0５-０6-21.分光计设计了两个角游标是为了消除?偏心差2.用自准直法调整分光仪的望远镜工作状态时，若从望远镜的视场中所看到的三棱镜的两个面的反射十字像如下图所示，其中表明望远镜的工作状态刚好调好的是: 十字像在测量用十字叉丝处3.一衍射光栅对某波长的垂直入射光在屏幕上只能出现零级和一级主极大,欲使屏幕上出现更高级次的主极大,应该怎样做？换一个光栅常数较大的光栅;4.分光计实验时必须调整分光仪，当望远镜的叉丝与物镜的距离使“+”字反射像正好落在十字叉丝平面上,左右观察叉丝与“+”字反射像无视差时,就可以说 : 望远镜可以接收平行光了5.实验中放置或移动光栅时，不要用手接触光栅表面,以免损坏镀膜。
6.分光计主刻度盘分度值是0.5°,游标上有30个分格,期测量精度为1分,记录数据时,必须同时读取两个游标的读数,目的是为了消除度盘的刻度中心和仪器转动轴之间的偏心差。
7.光栅可分为用于透射光衍射的透射光栅和用于反射光衍射的反射光栅两类。
8.分光计的结构主要由底座、自准直望远镜、准直管管、载物平台、刻度圆盘五部分组成。
9.采用逐次逼近各半方法调节望远镜光轴与分光计中心轴垂直，即将观察面调成水平。
10.使用汞灯的注意事项有哪些？答案: 需要预热和冷却;不要频繁启闭；不可直视。
11.当平行光管的狭缝过宽或过窄时,将会出现什么现象?为什么？[参考答案] 当狭缝过宽时，衍射条纹将变粗,相互靠近的条纹无法分开,在测量时难以确定条纹的中心位置。
当狭缝过窄，将看不见衍射条纹,因而无法测量。
12.光栅分光与棱镜分光有什么不同？［参考答案］光栅分光是利用衍射现象,而棱镜分光则是利用色散现象；光栅光谱有不同级次之分,而棱镜光谱只有一级；在同一级光栅光谱中波长小的光线偏折角度小,而在棱镜光谱中波长小的光线偏折角度大。
13.分光计调节要求是什么?［参考答案] 分光计的调节要达到三个要求:(1）望远镜能接收平行光。
(2）平行光管能发出平行光。
（3)望远镜的光轴和平行光管的光轴与仪器的主轴垂直。
载物台与仪器的主轴垂直。
14.分光计主要由几部分组成？各自作用是什么？[参考答案] （1）分光计主要由底座、平行光管、载物台、望远镜和刻度盘五个部分组成。
ﻫ(２）底座上承载着其它四个部分,其中载物台、望远镜和刻度盘都可绕底座上的主轴转动;平行光管用来产生平行光；载物台用来放置被测样品；望远镜用来接收平行光;刻度盘与游标盘配合用来读取数据。
15.怎样消除刻度盘的偏心差?[参考答案］采用两个相差１80°的窗口读数,取其算术平均值即可消除刻度盘的偏心差。
16.用公式ｄsinθ=kλ测光波波长应保证什么条件?实验中如何检查条件是否满足?［参考答案］用此公式测光波波长应保证：平行光垂直照射在光栅上。
实验中通过检查0级谱线和光栅面反射的绿十字像的位置检查条件是否满足。
0级谱线应与竖叉丝重合，且被测量用(中叉丝）的水平叉丝平分。
光栅面反射的绿十字像应与调整叉丝(上叉丝)重合。
实验四三棱镜玻璃折射率的测定0５－06-21.通常(对于正常色散材料）红光与紫光哪个偏折大？紫光2.自准直法测三棱镜顶角实验中,分光计哪个部件的调整对本实验无影响？平行光管3.实验中使用的分光计主刻度盘分度值是（0．５度），游标盘分度值是（ 1分）4.如果观察不到三棱镜的分光光谱，可能的原因是入射光的入射角度的问题。