几何光学实验讲义(最新版)

几何光学实验讲义(最新版)

几何光学实验讲义

1.薄透镜焦距测量

实验目的

1.掌握薄透镜焦距的常用测定方法，研究透镜成像的规律。

2.理解明视距离与目镜放大倍数定义；

3.掌握测微目镜的使用。

实验仪器

1.LED白光点光源（需加毛玻璃扩展光源）

2.毛玻璃

3.品字形物屏

4.待测凸透镜（Φ = 50.8mm，f = 150，200mm）

5.平面反射镜

6.JX8测微目镜（15X，带分划板）

7.像屏2个（有标尺和无标尺）

8.干板架2个

9.卷尺

10.光学支撑件（支杆、调节支座、磁力表座、光学平台）

基础知识

1.光学系统的共轴调节

在开展光学实验时，要先熟悉各光学元件的调节，然后按照同轴等高的光学系统调节原则进行粗调和细调，直到各光学元件的光轴共轴，并与光学平台平行为止。

1、粗调：将目标物、凸透镜、凹透镜、平面镜、像屏等光学元件放在光具座

（或光学平台）上，使它们尽量靠拢，用眼睛观察，进行粗调（升降调节、水平位

移调节），使各元件的中心大致在与导轨（平台）平行的同一直线上，并垂直于光具座导轨（平台）。

2、细调：利用透镜二次成像法来判断是否共轴，并进一步调至共轴。当物屏

与像屏距离大于4f时，沿光轴移动凸透镜，将会成两次大小不同的实像。若两个像的中心重合，表示已经共轴；若不重合，以小像的中心位置为参考（可作一记号），调节透镜（或物，一般调透镜）的高低或水平位移，使大像中心与小像的中心完全重合，调节技巧为大像追小像，如下图所示。

图Error! No text of specified style in document.-1 二次成像法中物与透镜位置变化对成像的影响

图Error! No text of specified style in document.-1(a）表明透镜位置偏低（或物偏高），这时应将透镜升高（或把物降低）。而在图(b）情况，应将透镜降低（或将物升高）。水平调节类似于上述情形。当有两个透镜需要调整（如测凹透镜焦距）时，必须逐个进行上述调整，即先将一个透镜（凸）调好，记住像中心在屏上的位置，然后加上另一透镜（凹），再次观察成像的情况，对后一个透镜的位置上下、左右的调整，直至像中心仍旧保持在第一次成像时的中心位置上。注意，已调至同轴等高状态的透镜在后续的调整、测量中绝对不允许再变动

2.薄透镜成像公式

透镜分为会聚透镜和发散透镜两类，当透镜厚度与焦距相比甚小时，这种透镜称为薄透镜．值得注意的是，若透镜太厚，光在透镜中的传播路径便无法忽略，光在透镜里的传播路径就必须做进一步的考虑。

在实验中，必须注意各物理量所适用的符号法则。运算时已知量须添加符号，未知量则根据求得结果中的符号判断其物理意义。在讨论成像前，我们约定正负号定义

（1）光由左往右前进定义为正方向传播。

（2）物体若放在透镜的左方，其物距为负，反之为正。

（3）像若形成在透镜的右方，其像距为正，反之为负。

（4）若是光线与光轴线相交，且相交的锐角是由光线顺时针方向朝光轴线

方向旋转扫出来的，这个锐角定义为正，反之为负。

图 Error! No text of specified style in document.-2

薄透镜成像示意图

在近轴光线的条件下，根据图 Error ! No text of specified style in document.-2中相似三角形的几何关系，可以得到薄透镜成像的高斯公式为

(1-1)

其中，u 为物距，v 为像距，f 为透镜焦距。故

(1-2)

透镜的横向放大率 M 定义为像高对物高的比值，从图 Error ! No text of specified style in document.-2可知M 也等于像距对物距的比

(1-3)

注意，在图 Error ! No text of specified style in

111u v f +=-uv f u v =-/i o h h 21h v M h u ==

document.-2的薄透镜系统中，u是负的，v是正的，M为负数表示像对于物是倒立的。

3.明视距离及测微目镜

眼睛的明视距离：正常人的眼睛在约50勒克司的照明条件下最方便和最习惯的观察距离，称为人眼的明视距离，该距离为250毫米，在明视距离处观察物体，眼睛可以长时间地工作而不会感到疲劳。明视距离小于20cm为近视眼，大于30cm则为远视眼。标准明视距离之处，正常人眼达到最大分辨率，能看清相距0.073mm的两个物点。

目镜的作用类似于放大镜，物体或像放大在人眼的远点或明视距离供人眼观察。

测微目镜是带测微装置的目镜，可以配各种复杂光学仪器上作读数显微测量，在光学实验中有时也作为一个测长仪器独立使用（例如测量非定域干涉条纹的间距）。图1-3是一种常见的丝杠式测微目镜的结构剖面图。鼓轮转动时通过传动螺旋推动叉丝玻片移动；鼓轮反转时，叉丝玻片因受弹簧恢复力作用而反向移动。鼓轮每转一周，叉丝移动1mm，鼓轮上有100个分格，最小标尺为1/100mm。

图1-4表示通过目镜看到的固定分划板上的毫米尺、可移动分划板上的叉丝与竖丝。测微目镜的结构很精密，使用时应注意：虽然分划板刻尺是0~8mm，但一般测量应尽量在1mm~7mm范围内进行，竖丝或叉丝交点不许越出毫米尺刻线之外，这是为保护测微装置的准确度所必须遵守的规则。

图Error! No text of specified style in document.-3 丝杠式测微目镜结构剖面图

1复合目镜；2固定毫米标尺玻片；3可动叉丝玻片；４传动螺旋；５鼓轮；６防尘玻璃

图 Error! No text of specified style in document.-4

测微目镜视场内的标尺和叉丝

测微目镜的使用目的是将微小像放大并成像在人眼明视距离处，其放大倍数可根据透镜成像的高斯公式计算，设人眼的明视距离为D ，放大像为虚像，即像距v=D ，那么物距和放大率分别表示为

， (1-4)(1-4)

一般来说，人的明视距离为250mm ，目镜焦距为几mm ，故约等于D ，放大倍数=明视距离/焦距，可见 f 越小，M 越大。本实验中所用的JX8型测微目镜放大倍数为15×，根据式(1-4)可以计算出测微目镜的焦距为15.6mm 。实验原理

1.自准直法测焦距

自准直法是光学实验中常用的方法，能简单迅速直接测得透镜焦距的数值。如图 1-5所示，若发光点（物P ）正好处在透镜的前焦平面处，那么物体上各点发出的光经过透镜后，变成一束平行光，经透镜后方的反射镜把平行光反射回来，反射光再次经过透镜后，在透镜焦平面上成一倒立的与原物大小相同的实象Q ，物P 与像Q 处于相对于光轴对称的位置上。物与透镜之间的距离就是透镜的焦距，它的大

小可用卷尺直接量出来。

f u f D D =-v D f M u f -==D f -

这种方法称为二次成像法或贝塞尔法。这种方法中不须考虑透镜本身的厚度，因此用这种方法测出的焦距一般较为准确。

3.测微目镜成像法

成像法测透镜焦距是测出透镜成像时的物距和像距，通过成像公式计算出透镜焦距。当物距一定时, 理论上透镜成像清晰的位置只有一个, 但由于人眼的分辨率较低, 光屏在一段区间内移动时, 像看上去都很清晰, 使得真正成像的位置难以判断, 导致像距v 的测量有较大的误差。

利用测微目镜测量成像的放大率，可以避开像距v 的测量减小实验误差，提高测量焦距的精度。具体方法：用测微目镜代替光屏接收成像，用分划板代替“品”字形孔屏，测出划分板上高度为h 1的目标通过凸透镜所成的像的高度h 2。

根据成像公式和横向放大率可得

(1-6)

可以看出只要测得u 、h 1和h 2, 就可计算出像距v , 进而计算出凸透镜的焦距f 。另外, 通过计算出的像距v 与测微目镜的滑块刻痕显示的像距相比较, 对测微目镜显示的像距进行修正，修正后, 测微目镜可以用于二次成像法测凸透镜的焦距, 也可用于凹透镜焦距的测量。

4.凹透镜焦距测量

和凸透镜不一样的是，一个凹透镜的焦距无法利用先前的方法轻易得知。由于凹透镜所成的像为虚像，无法用直接的成像方法观察到像的位置，可以借助一个已知焦距的凸透镜来将凹透镜形成的虚像变成一个实像，再由成像公式求得一个凹透镜的焦距。在图 1-7中，一个焦距f 1未知的凹透镜的虚像经由一个焦距f 2已知的凸透镜形成一个实像，由图可知，物体与虚像的位置有以下的关系

(1-7)(1-7)

虚像由凸透镜形成一个实像，则有

(1-8)(1-8)

实际实验时，f 2为已知，u 1和d 可测出，移动像屏，找到一个最清晰的实像，测出像距v 2，可由成像公式(1-8)求得v 1，再将v 1代入成像公式(1-7)即可求得这个凹透镜的焦距f 1。

1uv Mu f u v M ==++111111u v f +=--122111+v d v f +=-

值得注意的是，假如凸透镜的焦距选得不对或位置放得不恰当，将凹透镜形成的虚像变成实像的情况可能不会出现，因此在做实验时须多次尝试。

图 Error! No text of specified style in document.-7

凹透镜焦距测量原理图

实验内容

1.自准直法测焦距

图 Error! No text of specified style in document.-8

自准直实验装置图

（1）参照图 Error ! No text of specified style in document.-8，

在光学平台上沿直线装妥各器件，并调至共轴等高。

（2）前后移动被测透镜，直至在物屏上获得清晰的镂空品字图案的倒立实像；（3）调节平面反射镜的倾角，并微调待测透镜，使像最清晰且与物等大；

（4）测量物屏与被测凸透镜的距离；

（5）比较实验值和真实值的差异，并分析其原因。

（6）更换另一凸透镜重复以上步骤测量其焦距。

!

2.望远镜组装与视角放大率测量

实验目的

1.了解望远镜的构造及原理，设计组装望远镜；

2.学习测定望远镜放大倍数的方法；

实验仪器

1.LED白光点光源（需加毛玻璃扩展光源）

2.毛玻璃

3.品字形物屏

4.待测凸透镜（Φ = 50.8mm，f = 150，200mm）

5.平面反射镜

6.JX8测微目镜（15X，带分划板）

7.像屏2个（有标尺和无标尺）

8.干板架2个

9.卷尺

10.光学支撑件（支杆、调节支座、磁力表座、光学平台）

实验原理

供眼睛观察用的光学系统称为目视光学系统，例如望远镜系统和显微镜系统。

人眼感觉物体大小取决于其像在视网膜上的大小，由于眼睛光学系统的焦距是一定的，故也取决于物体对人眼所张的视角大小，物体离眼睛越近，张角越大。目视光学仪器的放大率表示为仪器观察物体时视网膜上的像高与人眼直接观察物体时视网膜上的像高之比，通常用视角放大率表示，即目视仪器所成像对肉眼的张角与物体对肉眼的张角，不能用之前讨论的横向放大率来理解。

1.望远镜及视角放大率

望远镜是用途极为广泛的助视光学仪器，它的作用在于增大远处被观察物体对人眼的张角，起着视角放大的作用。

望远镜的光学系统是由物镜和目镜两部分组成的。最简单的望远镜是由一片长焦距的凸透镜作为物镜，和一短焦距的凸透镜作为目镜组合而成。如图 2-12所示为开普勒望远镜的结构示意图，远处射来光线（视为平行光），经过物镜后，会聚在它的后焦点外离焦点很近的地方，成一倒立、缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后焦点是重合的，所以物镜的像作为目镜的物体，经目镜后仍为平行光束，正常眼的光学系统正好把这些平行光束会聚于视网膜上，形成无穷远物体的像。这种结构的望远镜，在物镜和目镜之间有一个实像，可方便的安装分划板，并且性能优良，所以目前军用望远镜，小型天文望远镜等专业级的望远镜都采用此种结构，但这种结构成像是倒立的，所以要在中间增加正像系统。

图 Error! No text of specified style in

document.-12 开普勒望远镜光路示意图

当观测无限远处的物体时，物体通过物镜成像在它的后焦面上，同时也处于目镜的前焦面上，因而通过目镜观察时成像于无限远，此时望远镜的横向放大率为：

(2-1)(2-1)

望远镜在实际观察时，物体并不真正位于无穷远，像也不无穷远，物镜和目镜焦点不重合，其成像的光路图可用图 2-13来表示。图中u 1、v 1和u 2、v 2分别为物镜和目镜成像时的物距和像距，h 1、h 2和h 3分别为物体、一次成像和二次成像的高度。Δ是物镜和目镜焦点之间的距离，即光学间隔（在实用望远镜中是一个不为零的小数量）。物镜与目镜相距l （镜筒长度），α和β分别是物体和望远镜虚像所张开的视

角。

（在无穷远处）

物（在无穷远处）

o e f M f

验证透镜成象及光线传播规律的实验

印刷光学实验指导四 实验 一、实验目的 1、过该实验能够加深学生对光的传播规律的掌握； 2、了解透镜及反射镜的成像特性及其规律。 二、实验装置 实验工作平台、JY－1型激光光学综合演示仪（几何光学）、光源、接收屏、透镜（正、负）、反射镜等附件。 三、实验原理 光学有四大基本定律，分别为： 光的直线传播定律、光的独立传播定律、折射定律及反射定律。其中光的直线传播定律、光的独立传播定律概括了光在同均匀介质中传播的规律，而折射定律及反射定律则是研究光传播到两种均匀介质分界面时的现象和规律。当一束光以一定的角度入射到两个不同的介质分界面上时是同时伴随着反射及折射的产生，反射光遵循反射定律折射光遵循折射定律。 透镜是最常见的折射元件，它又分为正透镜及负透镜。一般情况下正透镜起会聚作用，负透镜起发散作用，如果正负透镜进行适当组合就能够出现不同状态的像。 图8－1 本次验的目的就是希望学生通过简易的实验装置，充分发挥自己的想象力，通过改变透镜的类型、位置及彼此的组合来观察不同情况下的光线走向及成像特性，以加深对成像规律的掌握和理解。其实验装置如下图8－1所示.验证透镜成象及光线传播规律的实验 四、实验步骤

1、打开光源，在激光演示仪上放置正透镜或负透镜，调整入射光的入射状态（平行、会聚等），观察光线经透镜后的具体走向。 2、取下正透镜，放置各种反射镜、棱镜、平板等，也可同时放上正透镜及负透镜，实现透镜的组合以观察不同种类的光学元件在不同状态下的光线走向。 经透镜后的具体走向前后移动接收屏，以观察不同位置所成的像的大小及倒正。 3、如图8－1所示在工作平台上放置好光源、物体、透镜及接收屏的位置，尽量做到共轴等高，然后前后移动接收屏以观察物体经透镜所成之像，并分析一下像的特性。 4、当物、像间距略大于时，保持其它元件不动，前后移动透镜，可以找到两个成实像面的位置，若测量出出现两实像的透镜的距离时，就能够测量出透镜的焦距。 五、思考 1、负透镜成像一定成虚像，正透镜成像一定成实像吗？ 2、实像与虚像都能被接收屏和人眼所接收，这句话对吗？为什么？

几何光学实验讲义(最新版)资料

几何光学实验讲义 1.薄透镜焦距测量 实验目的 1.掌握薄透镜焦距的常用测定方法，研究透镜成像的规律。 2.理解明视距离与目镜放大倍数定义； 3.掌握测微目镜的使用。 实验仪器 1.LED白光点光源（需加毛玻璃扩展光源） 2.毛玻璃 3.品字形物屏 4.待测凸透镜（Φ = 50.8mm，f = 150，200mm） 5.平面反射镜 6.JX8测微目镜（15X，带分划板） 7.像屏2个（有标尺和无标尺） 8.干板架2个 9.卷尺 10.光学支撑件（支杆、调节支座、磁力表座、光学平台） 基础知识 1.光学系统的共轴调节 在开展光学实验时，要先熟悉各光学元件的调节，然后按照同轴等高的光学系统调节原则进行粗调和细调，直到各光学元件的光轴共轴，并与光学平台平行为止。 1、粗调：将目标物、凸透镜、凹透镜、平面镜、像屏等光学元件放在光具座（或光学平台）上，使它们尽量靠拢，用眼睛观察，进行粗调（升降调节、水平位移调节），使各

元件的中心大致在与导轨（平台）平行的同一直线上，并垂直于光具座导轨（平台）。 2、细调：利用透镜二次成像法来判断是否共轴，并进一步调至共轴。当物屏与像屏距离大于4f时，沿光轴移动凸透镜，将会成两次大小不同的实像。若两个像的中心重合，表示已经共轴；若不重合，以小像的中心位置为参考（可作一记号），调节透镜（或物，一般调透镜）的高低或水平位移，使大像中心与小像的中心完全重合，调节技巧为大像追小像，如下图所示。 图1-1 二次成像法中物与透镜位置变化对成像的影响 图1-1(a）表明透镜位置偏低（或物偏高），这时应将透镜升高（或把物降低）。而在图(b）情况，应将透镜降低（或将物升高）。水平调节类似于上述情形。当有两个透镜需要调整（如测凹透镜焦距）时，必须逐个进行上述调整，即先将一个透镜（凸）调好，记住像中心在屏上的位置，然后加上另一透镜（凹），再次观察成像的情况，对后一个透镜的位置上下、左右的调整，直至像中心仍旧保持在第一次成像时的中心位置上。注意，已调至同轴等高状态的透镜在后续的调整、测量中绝对不允许再变动 2.薄透镜成像公式 透镜分为会聚透镜和发散透镜两类，当透镜厚度与焦距相比甚小时，这种透镜称为薄透镜．值得注意的是，若透镜太厚，光在透镜中的传播路径便无法忽略，光在透镜里的传播路径就必须做进一步的考虑。 在实验中，必须注意各物理量所适用的符号法则。运算时已知量须添加符号，未知量则根据求得结果中的符号判断其物理意义。在讨论成像前，我们约定正负号定义（1）光由左往右前进定义为正方向传播。 （2）物体若放在透镜的左方，其物距为负，反之为正。 （3）像若形成在透镜的右方，其像距为正，反之为负。 （4）若是光线与光轴线相交，且相交的锐角是由光线顺时针方向朝光轴线方向旋转扫出来的，这个锐角定义为正，反之为负。

几何光学实验报告

几何光学实验研究 一、实验内容 （一）仪器的组安装和调整 1、安装 矩形光盘安装： （1）在矩形光盘背面安好工形托架 （2）将大支杆插入大三角支架 （3）将安在矩形光盘上的工字型托架插入大支杆孔 （4）调整矩形光盘于水平位置，旋紧各螺丝 （5）将光源支杆插入小三角支架，旋紧螺丝 2、调整 光源筒在U型支架上可以灵活转动，改变射出光线的角度；调节支杆高度可以改变光源的高度；灯泡位置可在灯座筒里转动，使灯丝正好位于透镜的焦点上。仪器使用前调整步骤如下： （1）将低压电源的输出电压调至2V，接通电路，逐次增大电源的输出电压 （2）将光源靠近矩形光盘的缝屏板，并将缝屏板上的光拦插片第一、七条关闭，拉开其他的，使光屏上出现五条光带 （3）将光源筒向光盘上倾斜，使光带落在矩形光盘上，仔细调整角度，使光带既能照满光盘，又使亮度最好 （4）调整灯丝位置，前后移动和转动，使光盘上得到窄而亮并且近乎平行的五条光带 （5）使矩形光盘与桌面平行，调整光源的投射角，使五条光带的中间一条正好透射在光盘中央的黑色标记上 （二）分光小棱镜的使用 实验方法：分光小棱镜的角度主要用来改变光 的入镜角度，把小棱镜吸于光具盘上，分光交 于主光轴一点。 实验现象:如右图所示 （30°和11°小棱镜分光角度目测差别不大， 故以右图示意即可） （三）透镜的光学作用

将大双凸透镜吸 使三条光线都通过光通过光心的光线，按原方向传播，发生偏转 将大双凸透镜吸 使主 光轴通过透镜光再使二次反射光线于透镜前焦 则折射通过主焦点的光线， 跟主光轴平行 将大双凸透镜吸 使光平行主光轴的光线， 后会聚在焦点 上 将小双凸透镜吸 在小双凸透镜的焦点后放置一大双凸 使光线通过从主光轴焦点外某一点发出的近轴光线， 射后会聚在主光轴上一点 将凹透镜吸附在 使三条光平行主光轴的光线， 后成发散光线 （四）球面镜的光学性质

有机化学实验设计方案

一【实验名称】：有机化合物的鉴别。 二【实验目的】：（1）掌握常见有机化合物中典型官能团的组要化学性质。 （2）学会利用有机化合物官能团的特征反应性质来鉴别化合物，及鉴别的基本操作。 （3）通过实验提高学生实验技能、设计、查阅资料的能力。 三【仪器和试剂】：仪器：大试管小试管酒精灯试管夹试管架玻璃棒烧杯等。 试剂：A组：松节油（主要成分α-蒎烯和β-蒎烯）、环己烷、苯甲基氯。 B组：甘油、仲丁醇、叔丁醇、水杨酸。 C组：乙醇、乙醛、丙酮、乙酰乙酸乙酯。 Fehling或Tollens试剂、溴水（Br2/Cl4溶液）、FeCl3溶液、浓I2液NaOH 溶液、2,4-二硝基苯肼、碳酸钠溶液、KMnO4/H+溶液、Lucas试剂、CuSO4 溶液、NaOH溶液、AgNO3/C2H5OH溶液、蒸馏水、水合茚三酮溶液、亚 硝酸。 四【实验原理】:1.根据有机化合物官能团的特征性质，即化合物的官能团决定其化合物的化学性质。如有气泡、沉淀产生及颜色的变化等。根据化合物官能团直接相连 的碳原子的类型，以及官能团的连接位置（即其它官能团的影响），导致与 试剂作用的程度有所异同。 2.醇的性质醇的性质组要表现在羟基上。而羟基的活泼性与其直接相连接 的碳原子的类型不同而异，因此反应的实验现象也就不同。 3.醛和酮的化学性质二者分子内都含有相同官能团羰基，因此性质上就有 许多相似之处，都可在羰基上发生亲核加成和烃基上ａ-活泼氢卤代反应。但 由于醛-羰基直接与氢相连。 4. 有的有机化合物有特殊的气味，但多数有机物有毒，因此一般不用闻气味 的方法来鉴别有机化合物。如松节油有刺激性味，乙醛有性气味，苯甲醛有 杏仁香味，乙醇有酒味，环己烷有汽油味等。 五【实验内容】： 请分别设计一个鉴别下列各组物质的方案。 A组：松节油（主要成分α-蒎烯和β-蒎烯）、环己烷、苯甲基氯。 B组：甘油、仲丁醇、叔丁醇、水杨酸。 C组：乙醇、乙醛、丙酮、乙酰乙酸乙酯。 B组鉴别方案

建筑物理复习资料

一、名词解释 1. 室内热环境：主要是由室内气温湿度气流及壁面热辐射等因素综合而成的室内微气候 2. 室外热环境：是指作用在建筑外围护结构上的一切热湿物理因素的总称，是影响室内热环境的首要因素 3. 热舒适：指人们对所处室内气候环境满意程度的感受 4. 城市气候：在不同区域气候的条件下，在人类活动特别是城市化的影响下形成的一种特殊气候。 5. 热岛效应：由于城市的人为热及下垫面向地面近处大气层散发的热量比郊区多，气温也就不同程度的比郊区高，而且由市区中心地带向郊区方向逐渐降低的现象 6. 传热：指物体内部或者物体与物体之间热能转移的现象 7. 热阻：指热流通过壁体时遇到的阻力，或者说它反映了壁体抵抗热流通过的能力。 8. 露点温度：某一状态的空气，在含湿量不变的情况下，冷却到它的相对湿度达到100%时所对应的温度 9. 材料的传湿：当材料内部或外界的热湿状况发生改变导致材料内部水分产生迁移的现象 10. 建筑物采暖耗热量指标：指按照冬季或采暖期室内热环境设计标准和设定的室外计算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间内消耗的需由室内采暖设备提供的热量 11. 建筑通风：一般是指将新鲜空气导入人们停留的空间，以提供呼吸所需要的空气，除去过量的湿气，稀释室内污染物，提供燃烧所需的空气以及调节气温 12. 室内空气污染：指在室内空气正常成分之外，又增加了新的成分，或原有的成分增加，其数量浓度和持续时间超过了室内空气的自净能力，而使空气质量发生恶化，对人们的健康和精神状态工作生活等方面产生影响的现象。 13. 日照时间：以建筑向阳房间在规定的日照标准日受到的日照时数 14. 日照间距：指前后两排房屋之间，为保证后排房屋在规定的时日获得所需日照量而保持的一定间隔距离 15. 外遮阳系数:在阳光直射的时间里，透进有遮阳设施窗口的太阳辐射量与透进没有遮阳设施窗口的太阳辐射量的比值 16. 窗口综合遮阳系数：（Sw）指窗玻璃遮阳系数SC与窗口的外遮阳系数SD的乘机 二、填空及选择 1、室内热环境的影响因素有室外气候因素、热环境设备的影响、家用电器等设备的影响和人体活动的影响。 2、人的冷热感觉不仅取决于室内气候，还与人体本身的条件（健康状况、种族、性别、年龄、体形等）、活动量、衣着状况等诸多因素有关。 3、当达到热平衡状态时，对流换热约占总散热量的25％～30％，辐射散热量占45％～50％，呼吸和无感觉蒸发散热量占25％～30％时，人体才能达到热舒适状态。 4、城市与郊区相比，郊区得到的太阳直接辐射多，城市的平均风速低，郊区的湿度大，城市的气温高，城市气候的特点表现为热岛效应。 5、按照我国《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93，将我国划分成严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区及温和地区五个区。 6、风向和风速是描述风特性的两个要素。 7、对流换热系数α 的单位是W/m2·K，热阻R的单位是m2·K/W 8、围护结构保温构造可分为：保温、承重合二为一构造；保温层、结构层复合构造以及单一轻质保温构造三种。 9、建筑物的通风中，产生压力的原因有：风压作用和热压作用。 10、外围护结构由于冷凝而受潮可分为表面凝结和内部冷凝两种。

工程光学(1)_实验讲义

实验一光学实验主要仪器、光路调整与技巧 1.引言 不论光学系统如何复杂，精密，它们都是由一些通用性很强的光学元器件组成的，因此，掌握一些常用的光学元器件的结构，光学性能、特点和使用方法，对于安排实验光路系统时，正确的选择和使用光学元器件具有重要的作用。 2.实验目的 1)掌握光学专业基本元件的功能； 2)掌握基本光路调试技术，主要包括共轴调节和调平行光。 3.实验原理 3.1光学实验仪器概述: 光学实验仪器主要包括：光源，光学元件，接收器等。 3.1.1常用光源 光源是光学实验中不可缺少的组成部分，对于不同的观测目的，常需选用合适的光源，如在干涉测量技术中一般应使用单色光源，而在白光干涉时又需用能谱连续的光源（白炽灯）；在一些实验中，对光源尺寸大小还有点、线、面等方面的要求。光学实验中常用的光源可分为以下几类： 1）热辐射光源 热辐射光源是利用电能将钨丝加热，使它在真空或惰性气体中达到发光的光源。白炽灯属于热辐射光源，它的发光光谱是连续的，分布在红外光、可见光到紫外光范围内，其中红外成分居多，紫外成分很少，光谱成分和光强与钨丝温度有关。热辐射光源包括以下几种：普通灯泡，汽车灯泡，卤钨灯。 2）热电极弧光放电型光源 这类光源的电路基本上与普通荧光灯相同，必须通过镇流器接入220V点源，它是使电流通过气体而发光的光源。实验中最常用的单色光源主要包括以下两种：纳光灯（主要谱线：589.3nm、589.6nm），汞灯（主要谱线：623.4nm、579.0nm、577.0nm、546.1nm、491.6nm、435.8nm、407.9nm、404.7nm） 3）激光光源 激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，缩写：LASER)，是指通过辐射的受激辐射而实现光放大，即受激辐射的光放大。激光器作为一种新型光源，与普通光源有显著的差别。它是利用受激辐射的原理和激光腔的滤波效应，使所发光束具有一系列新的特点。①激光器发出的光束有极强的方向性，即光束的发散角很小；②激光的单色性好，或者说相干性好，其相干长度可以达十米甚至数百米；③激光器的输出功率密度大，即能量高度集中。所以激光光源是一种单色性和方向性都好的强光源，已应用于许多科技及生产领域

几何光学实验报告

几何光学实验报告 实验一显微镜与望远镜光学特性分析测量 一、实验目的 1.通过实验掌握显微镜、望远镜的基本原理； 2.通过实际测量，了解显微镜、望远镜的主要光学参数； 3.根据指示书提供的参考材料自己选择 2 套方案，测出水准仪的放大率并比较实验结果是否相符。 二、实验器材 1 ．显微镜实验：测量显微镜、分辨率板、分辨率板放 大图、透明刻线板、台灯，高倍（40X、45X）、中倍（8X 或 10X）、低倍（2.5 X、3X或4X）显微物镜各一个，目镜若干 （4X、5X、10X、15X等）。 2 .望远镜实验：25 X水准仪、平行光管、1 X长工作距测量显微镜、视场仪、白炽灯、钢板尺、升降台、光学导轨、玻罗板、分辨率板。双筒军用望远镜，方孔架（被观察物）。 三、实验原理 （ 1 ）显微镜原理： 显微镜是用来观察近处微小物体细节的重要目视光学仪器。它对被观察物进行了两次放大：第一次是通过物镜将被观察物成像放大于目镜的分划板上，在很靠近物镜焦点的位置上成倒立放大实

像；第二次是经过目镜将第一次所成实像再次放大为虚像供眼睛观察，目镜的作用相当于一个放大镜。 由于经过物镜和目镜的两次放大，显微镜总的放大率r 应是物镜放大率B和目镜放大率r 1的乘积。 r = pxr 1 绝大多数的显微镜，其物镜和目镜各有数个，组成一套，以便通过调换获得各种放大率。显微镜取下物镜和目镜后，所剩下的镜筒长度，即物镜支承面到目镜支承面之间的距离称为机械筒长。我国标准规定机械筒长为160 毫米。 显微镜的视场以在物平面上所能看到的圆直径来表示，其视场受安置在物镜像平面上的专设视场光阑所限制。 显微镜的分辨率即它所能分辨的两点间最小距离：$ =0.61入式中：入为观测时所用光线的波长；nsinU为物镜数 值孔径（NA）。 从上式可见，在一定的波长下，显微镜的分辨率由物镜的数值孔径所决定，光学显微镜的分辨率，基本上与所使用光的波长是一个数量级。为了充分利用物镜的放大率，使被物镜分辨出来的细节，能同时被眼睛所看清，显微镜应有恰当的放大率。综合考虑显微物镜和人眼自身的分辨率，可得出显微镜适当的放大率范围是：500NA< r 这个范围的放大率称为有效放大率。如使用比有效放大率更小的放大率，则不能看清物镜已经分辨出的某些细节；

有机实验设计

水相Heck反应实验设计 20系 PB11206252 沈伟一、实验背景： 1972年，由美国化学家Richard F.Heck发现。这是一类重要的卤代烃烯基化，形成与不饱和双键相连的新C-C键的偶联反应，在过去的三十几年中成为日益广泛的有机合成方法。并且在有机合成，先进功能材料，生物制药等多个领域广泛运用。是支撑有机电子，药物开发，精细化工等现代产业的重要技术手段。2010年，Heck等三人被授予诺贝尔化学奖。不过，因为反应条件较为苛刻，反应时间太长，对于学生在实验室完成来说难度较大。而经过研究表明，在水相中，采用微波方法，在短时间内、温和条件下可以得到较好的结果。 二、实验目的： Heck反应可以概括的表达为， 它使得我们可以合成一系列芳基烯烃、炔烃化合物。进而在新型高分子，医药，染料，天然产物，农药，肉桂酸型香料等日用品合成上发挥作用。 这个实验，我们需要掌握 1、学习水相Heck反应的原理与操作 2、练习微型实验操作与纯化方法 3、学习微波在有机实验中的运用 三、实验原理：

一直以来，认为Heck 反应的催化循环是围绕催化的钯中心而展开，如图所示。循环中所需的活性钯(0)一般是由钯(II)前体在反应中原位产生，例如，乙酸钯可被三苯基膦还原为双(三苯基膦)合钯(0) (1)，进入催化循环，同时三苯基膦则被氧化为三苯基氧膦。循环中，首先是电子不饱和的含钯物种(1)与卤代烃氧化加成，钯插入到卤- 碳键中。然后，钯原子与烯烃作用产生π配合物 (3)，配位的烯烃再顺式插入到钯-碳键中，得(4)。(4)经旋转（未画出）异构化为扭张力较小的反式异构体后，发生β-氢消除，获得另一个钯与烯烃配位的中间体 (5)。(5) 经解配，即得反应产物烯烃，同时还产生钯(II)物种(6)，而(6)在碳酸钠作用下发生还原消除，又转化为(1)，从而获得再生。可见，反应中用到的碳酸钠是计量的，但钯却是催化性的。本实验是水相Heck反应，具有以下特点

几何光学综合实验

几何光学综合实验实验报告 一、实验目的与实验仪器 实验目的： 1、了解透镜的成像规律。 2、学习调节光学系统共轴。 3、掌握利用焦距仪测量薄透镜焦距的方法。 实验仪器： JGX-1型几何光学实验装置，含光源、平面镜、透镜、目镜、测微目镜、透镜架、节点架、通用底座、物屏、像屏、微尺、毫米尺、标尺、幻灯片等。 二、实验原理 1）贝塞尔法测凸透镜焦距：贝塞尔发是一种通过两次成像能够比较精确地测定凸透镜焦距的方法，物屏和像屏距离为l（l>4f），凸透镜在O1、O2两个位置分别在像屏上成放大和缩小的像，成放大的像时，有1/u+1/v=1/f,成缩小的像时，有1/（u+d）+1/(v-d)=1/f,又由于u+v=l,可得f=(l2-d2)/4l。 2）自准法测凸透镜焦距：物体AB置于凸透镜L焦平面上，物体各点发出的光线经透镜折射后成为平行光束（包括不同方向的平行光），有平面镜M反射回去仍为平行光束，镜头经汇聚必成一个倒立放大的实像A’B’于原焦平面上，能比较迅速直接测得焦距的数值。子准发也是光学仪器调节中常用的重要方法。 3）物距-像距法测凹透镜焦距：将凹透镜与凸透镜组成透镜组，用凸透镜L1使物AB成缩小到里的实像A’B’，然后将待测凹透镜L2置于凸透镜L1与像A’B’之间，如果O’B’<|f2|（凹透镜焦距），则通过L1的光束经过L2折射后，仍能成一实像A’’B’’。对凹透镜来讲,A’B’为虚物，物距u=O’B’,像距v=O’B’’,代入成像公式可计算出凹透镜焦距。 三、实验步骤 1.光学元件共轴等高的调节 （1）粗调将光源透镜物屏像屏靠近，调节高度使其中心线处于一条直线上。 （2）细调主要依靠仪器和光学成像规律来鉴别和调节。可以利用多次成像的方法，即只有当物的中心位于光轴上时，多次成像的中心才会重合。 2.透镜焦距的测定 1）自准法测薄透镜焦距 （1）按光源、物屏、透镜、平面镜从左到右摆放仪器，调至共轴。 （2）靠紧尺子移动L直至物屏上获得镂空图案倒立实像。 （3）调平面镜与凸透镜，使像最清晰且与物等大，充满同一圆面积。 （4）记下P、L位置a1、a2;

大学物理实验几何光学综合

几何光学综合实验实验报告 学院自动化班级自175 学号姓名 一、实验目的与实验仪器 理解透镜的成像规律，掌握测量薄透镜焦距的几种方法。 仪器：JGX-1型几何光学实验装置。 二、实验原理 1.自准法测凸透镜：物体发出的光经透镜折射，平面镜反射，再由透镜汇聚形成一个倒立 等大的实像，这时像的中心与透镜光心的距离就是焦距f。 2.贝塞尔法测凸透镜：物屏和像屏的距离为l（l > 4f），凸透镜在O1、O2两个位置分别在 像屏上成放大和缩小的像，成放大的像时，有，成缩小的像时，有， 又由于u+v=l，可得f= 。 3.物距-像距法测凹透镜：如图，物距u=O’B’，像距v=O’’B’’,带入成像公式，可 计算出凹透镜焦距f2。

三、实验步骤 1.自准法测薄凸透镜焦距： （1）按照原理图布置好各元件； （2）调节凸透镜L和平面镜M的位置，使物屏上的倒立实像最清晰且与物等大（充满同一圆面积）； （3）记下物屏P和凸透镜L的位置； （4）重复实验三次。 2.贝塞尔法测薄凸透镜的焦距： （1）按照原理图布置好各装置，使物与像屏距离l>4f； （2）移动凸透镜L，使像屏H上形成清晰的放大像，记下L的位置a1； （3）再移动L，直至在H上形成一清晰的缩小像，记下L的位置a2； （4）重复实验。 3.物距像距法测凹透镜焦距： （1）按照原理图布置好实验装置； （2）先移动凸透镜L1，使物P1在像屏P2上形成清晰的像，记下L1和P2的位置读数； （3）在凸透镜和像屏之间加入待测薄凹透镜L2，向远处移动像屏，直至屏上又出现清晰的像，记下L2和像屏P2`的位置读数。 （4）对于凹透镜L2来说，物距u=|L2P2|，像距v=|L2P2`|； 四、数据处理

光学系统像差理论综合实验.doc

第五节光学系统像差实验 一、引言 如果成像系统是理想光学系统 , 则同一物点发出的所有光线通过系统以后 , 应该聚焦在理想像面上的同一点 , 且高度同理想像高一致。但实际光学系统成像不可能完全符合理想 , 物点光线通过光学系统后在像空间形成具有复杂几何结构的像散光束 , 该像散光束的位置和结构通常用几何像差来描述。 二、实验目的 掌握各种几何像差产生的条件及其基本规律，观察各种像差现象。 三、基本原理 光学系统所成实际像与理想像的差异称为像差，只有在近轴区且以单色光所 成像之像才是完善的（此时视场趋近于 0，孔径趋近于 0）。但实际的光学系统均需对有一定大小的物体以一定的宽光束进行成像，故此时的像已不具备理想成像的条件及特性，即像并不完善。可见，像差是由球面本身的特性所决定的，即使透镜的折射率非常均匀，球面加工的非常完美，像差仍会存在。 几何像差主要有七种：球差、彗差、像散、场曲、畸变、位置色差及倍率色差。前五种为单色像差，后二种为色差。 1.球差 轴上点发出的同心光束经光学系统后，不再是同心光束，不同入射高度的光线交光轴于不同位置，相对近轴像点（理想像点）有不同程度的偏离，这种偏离称为轴向球差，简称球差（ L ）。如图1-1所示。 图 1-1 轴上点球差 2．慧差 彗差是轴外像差之一，它体现的是轴外物点发出的宽光束经系统成像后的失对称情况，彗差既与孔径相关又与视场相关。若系统存在较大彗差，则将导致轴 外像点成为彗星状的弥散斑，影响轴外像点的清晰程度。如图1-2 所示。

图1-2 慧差 3.像散 像散用偏离光轴较大的物点发出的邻近主光线的细光束经光学系统后，其子午焦线与弧矢焦线间的轴向距离表示： x ts x t x s 式中， x t , x s分别表示子午焦线至理想像面的距离及弧矢焦线会得到不同形状的 物至理想像面的距离，如图1-3 所示。 图1-3 像散 当系统存在像散时，不同的像面位置会得到不同形状的物点像。若光学系统对直线成像，由于像散的存在其成像质量与直线的方向有关。例如，若直线在子午面内其子午像是弥散的，而弧矢像是清晰的；若直线在弧矢面内，其弧矢像是弥散的而子午像是清晰的；若直线既不在子午面内也不在弧矢面内，则其子午像和弧矢像均不清晰，故而影响轴外像点的成像清晰度。 4.场曲 使垂直光轴的物平面成曲面像的象差称为场曲。如图1-4 所示。 子午细光束的交点沿光轴方向到高斯像面的距离称为细光束的子午场曲；弧矢细光束的交点沿光轴方向到高斯像面的距离称为细光束的弧矢场曲。而且即使像散消失了（即子午像面与弧矢像面相重合），则场曲依旧存在（像面是弯曲的）。 场曲是视场的函数，随着视场的变化而变化。当系统存在较大场曲时，就不

实验二几何光学参数测量实验

实验二几何光学参数测量实验 一、实验目的： 1.掌握简单光路的分析和调整方法 2.了解、掌握自准法测薄凸透镜焦距及自组显微镜的原理和方法 二、实验原理 1.自准法测薄凸透镜焦距f 当发光点（物）P处在凸透镜L的前焦平面时，它发出的光线通过透镜后将成为一束平行光。若用与主光轴垂直的平面镜M将此平行光反射回去，反射光再次通过透镜后仍会聚于透镜的前焦面上，其会聚点将在发光点相对于光轴的对称位置上。 2. 自组显微镜 物镜L o的焦距f o很短，将F1放在它前面距离略大于f o的位置，F1经L o后成一放大实像F’1，然后再用目镜L e作为放大镜观察这个中间像F’1，F’1应成像在L e的第一焦点f e之内，经过目镜后在明视距离处成一放大的虚像F’’1。 三、实验器材 1. 自准法测薄凸透镜焦距f 1、带有毛玻璃的白炽灯光源S; 2、品字形物像屏P; 3、凸透镜L; 4、二维调整架; 5、平面反射镜M; 6、二维调整架; 7、滑座1; 8、滑座1; 9、滑座1; 10、滑座1; 11、导轨

2. 自组显微镜 1、带有毛玻璃的白炽灯光源S ； 2、1/10mm 分划板F 1； 3、二维调整架； 4、物镜Lo ； 5、二维调整架； 6、测微目镜Le （去掉其物镜头的读数显微镜）； 7、读数显微镜架； 8、滑座1；9、滑座1；10、滑座1；11、滑座1；12、导轨。 四、 实验步骤 1. 自准法测薄凸透镜焦距f 第一步 把全部元件按顺序摆放在平台上，靠拢，调至共轴，而后拉开一定的距离； 第二步 前后移动凸透镜L ，使在物像屏P 上成一清晰的品字形像； 第三步 调M 的倾角，使P 屏上的像与物重合； 第四步 再前后微动透镜L ，使P 屏上的像既清晰又与物同大小； 第五步 分别记下P 屏和透镜L 的位置a1、a2； 第六步 把P 屏和透镜L 都转180度，重复做前四步； 第七步 再记下P 和L 的新位置b1、b2。 2. 自组显微镜 第一步 把全部器件按图四的顺序摆放在平台上，靠拢后目测调至共轴； 第二步 把透镜Lo 、Le 的间距设定为180mm ； 第三步 沿标尺导轨前后移动F 1（F 1紧挨毛玻璃装置，使F1置于略大于f o 的位置），直至在显微镜系统中看清分划板F1的刻线。 五、数据记录及处理 1. 自准法测薄凸透镜焦距f 被测透镜焦距： 被测透镜焦距： 2. 自组显微镜 f o = mm; f e = mm 计算显微镜的放大率： 其中： 。 六、实验分析与总结 12a a f a -=12b b f b -=2/)(b a f f f +=(250)/()o e M f f =???o e f f ?=-

几何光学综合实验(终审稿)

几何光学综合实验公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

几何光学综合实验实验报告 一、实验目的与实验仪器 实验目的： 1、了解透镜的成像规律。 2、学习调节光学系统共轴。 3、掌握利用焦距仪测量薄透镜焦距的方法。 实验仪器： JGX-1型几何光学实验装置，含光源、平面镜、透镜、目镜、测微目镜、透镜架、节点架、通用底座、物屏、像屏、微尺、毫米尺、标尺、幻灯片等。 二、实验原理 1）贝塞尔法测凸透镜焦距：贝塞尔发是一种通过两次成像能够比较精确地测定凸透镜焦距的方法，物屏和像屏距离为l（l>4f），凸透镜在 O1、O2两个位置分别在像屏上成放大和缩小的像，成放大的像时，有 1/u+1/v=1/f,成缩小的像时，有1/（u+d）+1/(v-d)=1/f,又由于u+v=l,可得f=(l2-d2)/4l。 2）自准法测凸透镜焦距：物体AB置于凸透镜L焦平面上，物体各点发出的光线经透镜折射后成为平行光束（包括不同方向的平行光），有平面镜M反射回去仍为平行光束，镜头经汇聚必成一个倒立放大的实像

A’B’于原焦平面上，能比较迅速直接测得焦距的数值。子准发也是光学仪器调节中常用的重要方法。 3）物距-像距法测凹透镜焦距：将凹透镜与凸透镜组成透镜组，用凸透镜L1使物AB成缩小到里的实像A’B’，然后将待测凹透镜L2置于凸透镜L1与像A’B’之间，如果O’B’<|f2|（凹透镜焦距），则通过L1的光束经过L2折射后，仍能成一实像A’’B’’。对凹透镜来 讲,A’B’为虚物，物距u=O’B’,像距v=O’B’’,代入成像公式可计算出凹透镜焦距。 三、实验步骤 1.光学元件共轴等高的调节 （1）粗调将光源透镜物屏像屏靠近，调节高度使其中心线处于一条直线上。 （2）细调主要依靠仪器和光学成像规律来鉴别和调节。可以利用多次成像的方法，即只有当物的中心位于光轴上时，多次成像的中心才会重合。 2.透镜焦距的测定 1）自准法测薄透镜焦距 （1）按光源、物屏、透镜、平面镜从左到右摆放仪器，调至共轴。 （2）靠紧尺子移动L直至物屏上获得镂空图案倒立实像。 （3）调平面镜与凸透镜，使像最清晰且与物等大，充满同一圆面积。

有机合成实验的设计

第六部分 有机化学设计性实验

6.1设计性实验总体要求 为了巩固学生基本操作技能训练和所学习的各种有关知识，进一步培养面向21世纪的学生所必备的独立地综合运用所学知识和技能进行科学研究的能力我们安排了多个设计实验的内容。这些实验的内容是要求学生运用已学习过的知识，通过查阅文献，借鉴前人的经验教训，设计出常量或半微量或微型实验的方案，在教师认可后并在教师指导下，自己动手合成某些有实用价值的中间体或化合物。也可以结合教师科学研究的需要，合成一些原料或中间体，通过设计实验进一步培养学生的综合能力，培养学生独立进行研究和创新的能力。 学会查阅文献，包括从多媒体计算机的光盘及计算机网络中查阅并利用古今中外的各种书籍、资料及具代表性的期刊、杂志。但是，要注意的是，各种文献中记载的实验步骤和条件往往彼此不同，有些内容出于保密等原因而不详实，这就要求学生能运用已获得的知识和技能独立地进行正确的判断、综合。通过透彻掌握目标分子的合成原理、主副反应、产物（含副产物）的有关性能（如溶解度、熔点、沸点），设计出可行的实验方案（包括合成路线、使用的原料与试剂、仪器的选用、操作条件的控制、主副产物的分离、产品的精制、鉴定等）。 设计方案经教师审定后，学生独立进行实验。实验用量最好半微量或进行微型实验。

实验后除了要交出产品还应写出设计实验报告。设计实验报告应按小论文形式撰写。其格式可参照一般化学、化工杂志的论文，应当包括题目、作者、提要（摘要）、关键词、实验内容、结果讨论、主要参考文献等栏目。要简要地介绍题目的背景、实验的目的意义，要有实验步骤的精确描述（包括原料的配比和用量、工艺流程和实验条件、有关数据和现象等等），要有实验结果的有关数据（包括产物的产量和收率、产品质量的有关物理参数及文献值、图表、波谱及其他有关数据，等等），要有讨论（包括对实验结果的评价、对实验的改进意见、意外情况的分析及自己的心得体会等）。 教师在设计实验实施的过程中要始终起指导作用。对各设计实验必须都心中有数，为学生独立完成实验提供必要的软硬件支持。在审查学生制定的设计方案时，切不可忽略对安全因素的审查，在安全上要做到万无一失。在实验过程中要观察和评价学生的操作技术正确与否，必要时及时予以纠正。要随时准备解答学生实验中出现的各种问题。总之，在充分体现学生的主体作用的同时，要充分发挥教师的主导作用。

高考物理光学知识点之几何光学综合练习(7)

高考物理光学知识点之几何光学综合练习(7) 一、选择题 1．如图所示，△ABC为一直角玻璃三棱镜的横截面，∠A＝30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°。则下列说法正确的是 A．玻璃对红光的折射率为2 B．红光在玻璃中的传播速度大小为8 210m/s ? C．若使该束红光绕O点顺时针转过60°角，则光不会从AC面射出来 D．若将这束红光向左水平移动一小段距离则从AC面上出来的折射角小于60° 2．下列现象中属于光的衍射现象的是 A．光在光导纤维中传播 B．马路积水油膜上呈现彩色图样 C．雨后天空彩虹的形成 D．泊松亮斑的形成 3．如图所示，将等腰直角棱镜截去棱角，使截面平行于底面，制成“道威棱镜”，可以减小棱镜的重量和杂散的内部反射。从M点发出一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知折射角γ＝30°，则 A．光在玻璃中的频率比空气中的频率大 B．玻璃的折射率 6 2 n= C．光在玻璃中的传播速度为2×108 m/s D．CD边不会有光线射出 4．如图所示，放在空气中的平行玻璃砖，表面M与N平行，一束光射到表面M上，(光束不与M平行) ①如果入射角大于临界角，光在表面M即发生反射。 ②无论入射角多大，光在表面M也不会发生全反射。 ③可能在表面N发生全反射。

④由于M与N平行，光只要通过M，则不可能在表面N发生全反射。 则上述说法正确的是( ) A．①③ B．②③ C．③ D．②④ 5．如图所示，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图中能正确描述其光路的是() A． B． C． D． 6．图示为一直角棱镜的横截面，。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=，若不考试原入射光在bc面上的反射光，则有光线（） A．从ab面射出 B．从ac面射出 C．从bc面射出，且与bc面斜交 D．从bc面射出，且与bc面垂直 7．一细光束由a、b两种单色光混合而成，当它由真空射入水中时，经水面折射后的光路如图所示，则以下看法正确的是 A．a光在水中传播速度比b光小 B．b光的光子能量较大 C．当该两种单色光由水中射向空气时，a光发生全反射的临界角较大 D．用a光和b光在同一装置上做双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距8．一束单色光由玻璃斜射向空气，下列说法正确的是 A．波长一定变长 B．频率一定变小 C．传播速度一定变小 D．一定发生全反射现象 9．有一束波长为6×10－7m的单色光从空气射入某种透明介质，入射角为45°，折射角为

大学物理综合设计性实验(完整)

综合设计性物理实验指导书黑龙江大学普通物理实验室

目录绪论 实验1 几何光学设计性实验 实验2 LED特性测量 实验3 超声多普勒效应的研究和应用 实验4 热辐射与红外扫描成像实验 实验5 多方案测量食盐密度 实验6 多种方法测量液体表面张力系数 实验7 用Multisim软件仿真电路 实验8 霍尔效应实验误差来源的分析与消除 实验9 自组惠斯通电桥单检流计条件下自身内阻测定实验10 用迈克尔逊干涉仪测透明介质折射率 实验11 光电效应和普朗克常数的测定液体电导率测量实验12 光电池输出特性研究实验 实验13 非接触法测量液体电导率

绪论 一．综合设计性实验的学习过程 完成一个综合设计性实验要经过以下三个过程： 1．选题及拟定实验方案 实验题目一般是由实验室提供，学生也可以自带题目，学生可根据自己的兴趣爱好自由选择题目。选定实验题目之后，学生首先要了解实验目的、任务及要求，查阅有关文献资料（资料来源主要有教材、学术期刊等），查阅途径有：到图书馆借阅、网络查询等。学生根据相关的文献资料，写出该题目的研究综述，拟定实验方案。在这个阶段，学生应在实验原理、测量方法、测量手段等方面要有所创新；检查实验方案中物理思想是否正确、方案是否合理、是否可行、同时要考虑实验室能否提供实验所需的仪器用具、同时还要考虑实验的安全性等，并与指导教师反复讨论，使其完善。实验方案应包括：实验原理、实验示意图、实验所用的仪器材料、实验操作步骤等。 2．实施实验方案、完成实验 学生根据拟定的实验方案，选择测量仪器、确定测量步骤、选择最佳的测量条件，并在实验过程中不断地完善。在这个阶段，学生要认真分析实验过程中出现的问题，积极解决困难，要于教师、同学进行交流与讨论。在这种学习的过程中，学生要学习用实验解决问题的方法，并且学会合作与交流，对实验或科研的一般过程有一个新的认识；其次要充分调动主动学习的积极性，善于思考问题，培养勤于创新的学习习惯，提高综合运用知识的能力。 3．分析实验结果、总结实验报告 实验结束需要分析总结的内容有：（1）对实验结果进行讨论，进行误差分析；（2）讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法；（3）写出完整的实验报告（4）总结实验成功与失败的原因，经验教训、心得体会。实验结束后的总结非常重要，是对整个实验的一个重新认识过程，在这个过程中可以锻炼学生分析问题、归纳和总结问题的能力，同时也提高了文字表达能力。 在完成综合性、设计性实验的整个过程中处处渗透着学生是学习的主体，学生是积极主动地探究问题，这是一种利于提高学生解决问题的能力，提高学生的综合素质的教学过程。 在综合设计性实验教学过程中学生与教师是在平等的基础上进行探讨、讨论问题，不要产生对教师的依赖。有些问题对教师是已知的，但对学生是未知的，这时教师应积极诱导学生找到解决问题的方法、鼓励学生克服困难，并在引导的过程中帮助学生建立科学的思维方式和研究问题的方法。有些问题对教师也是一个未知的问题，这时教师应与学生共同思考共同解决问题。 二．实验报告书写要求 实验报告应包括：1实验目的；2实验仪器及用具；3实验原理；4实验步骤；5测量原始数据；6数据处理过程及实验结果；7分析、总结实验结果，讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法，总结实验成功与失败的原因，经验教训、心得体会。 三．实验成绩评定办法 教师根据学生查阅文献、实验方案设计、实际操作、实验记录、实验报告总结等方面综合评定学生的成绩。 （1）查询资料、拟定实验方案：占成绩的20%。在这方面主要考察学生独立查找资料，并根据实验原理设计一个合理、可行的实验方案。 （2）实施实验方案、完成实验内容：占成绩的30%。考察学生独立动手能力，综合运用知识解决实际问题的能力。 （3）分析结果、总结报告：占成绩的20%。主要考察学生对数据处理方面的知识运用情况，分析问题的能力，语言表达能力。 （4）科学探究、创新意识方面：占成绩的20%。考察学生是否具有创新意识，善于发现问题并能解决问题。 （5）实验态度、合作精神：占成绩的10%。考察学生是否积极主动地做实验，是否具有科学、

高中有机化学实验大全

有机化学基础实验 专题一烃 一、甲烷的氯代（性质） 实验：取一个100mL的大量筒（或集气瓶），用排水的方法先后收集20mLCH4和80mLCl2，放 在光亮的地方（注意：不要放在阳光直射的地方，以免引起爆炸），等待片刻，观察发生的现象。 现象：大约3min后，可观察到混合气体颜色变浅，气体体积缩小，量筒壁上出现油状液体，量 筒内饱和食盐水液面上升，可能有晶体析出【会生成HCl，增加了饱．和．食盐水】 解释：生成卤代烃 二、石油的分馏（重点）（分离提纯） （1）两种或多种沸点相差较大且互溶的液体混合 物，要进行分离时，常用蒸馏或分馏的分离方法。 （2）分馏（蒸馏）实验所需的主要仪器：铁架台(铁圈、 铁夹)、石棉网、蒸馏烧瓶、带温度计的单孔橡 皮塞、冷凝管、牛角管、锥形瓶。 （3）蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的作用是：防止爆沸 （4）温度计的位置：温度计的水银球应处于支管口（以测量蒸汽温度） （5）冷凝管：蒸气在冷凝管内管中的流动方向与冷水在外管中的流动方向下口进，上口出 （6）用明火加热，注意安全 三、乙烯的性质实验 现象：乙烯使KMnO4酸性溶液褪色（氧化反应）（检验） 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色（加成反应）（检验、除杂） 乙烯的实验室制法： （1）反应原料：乙醇、浓硫酸 （2）反应原理：CH3CH2OHCH2＝CH2↑+H2O 副反应：2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O C2H5OH+6H2SO4（浓）6SO2↑+2CO2↑+9H2O

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（3）浓硫酸：催化剂和脱水剂（混合时即将浓硫酸沿容器内壁慢慢倒入已盛在容器内的无水酒精中，并用玻璃棒不断搅拌） （4）碎瓷片，以防液体受热时爆沸;石棉网加热，以防烧瓶炸裂。 （5）实验中要通过加热使无水酒精和浓硫酸混合物的温度迅速上升到并稳定于170℃左右。（不能用水浴） （6）温度计要选用量程在200℃～300℃之间的为宜。温度计的水银球要置于反应物的中央位置，因为需要测量的是反应物的温度。 （7）实验结束时，要先将导气管从水中取出，再熄灭酒精灯，反之，会导致水被倒吸。 【记】倒着想，要想不被倒吸就要把水中的导管先拿出来 （8）乙烯的收集方法能不能用排空气法不能，会爆炸 （9）点燃乙烯前要_验纯_。 （10）在制取乙烯的反应中，浓硫酸不但是催化剂、吸水剂，也是氧化剂，在反应过程中易将乙醇氧化，最后生成CO2、CO、C等(因此试管中液体变黑)，而硫酸本身被还原成SO2。故乙烯 中混有_SO2_、__CO2__。 （11）必须注意乙醇和浓硫酸的比例为１：３，且需要的量不要太多，否则反应物升温太慢，副反应较多，从而影响了乙烯的产率。使用过量的浓硫酸可提高乙醇的利用率，增加乙烯的产量。 四、乙炔的实验室制法： （1）反应方程式：CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH2)（注意不需要加热） （2）发生装置：固液不加热（不能用启普发生器） （3）得到平稳的乙炔气流：①常用饱和氯化钠溶液代替水（减小浓度）②分液漏斗控制流速③并加棉花，防止泡沫喷出。 （4）生成的乙炔有臭味的原因：夹杂着H2S、PH3、AsH3等特殊臭味的气体，可用CuSO4溶液或NaOH溶液除去杂质气体 （5）反应装置不能用启普发生器及其简易装置，而改用广口瓶和分液漏斗。为什么？①反应放出的大量热，易损坏启普发生器（受热不均而炸裂）。②反应后生成的石灰乳是糊状，可夹带

_波动光学_双语教学探索与实践_文汝红

“波动光学”双语教学探索与实践 文汝红 （宜春学院物理科学与工程技术学院，江西 宜春336000） 摘 要：探讨了波动光学双语教学的必要性和可行性，通过制作双语多媒体课件实施双语教学，总结得出： 双语的比例应该视内容和学生的具体情况而定，通过合理编排教学内容、以学生为中心的教学方法、多样化的教 学手段，可以取得好的教学效果，学生既学到了专业知识，又提高了英语听说读写能力。 关键词：波动光学双语教学多媒体 中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1671－380X （2011）12－0172－03 双语教学，是指利用中文和英语两种语言讲授学科内容的一种教学方式。在保证学科教学质量的前提下，使学生不仅学到专业知识，还能锻炼英语思维、交流的习惯，掌握专业术语，为将来能用英语解决实际问题作好准备。双语教学培养出的学生可以利用国内国际名校的远程教育资源，直接学习国外最前沿的科技，更好地从事相关学科的学习和研究，胸怀全球化精神，具备国际化视野，拥有更强的国际合作能力及核心竞争力。 教育部从2001年开始多次号召高校推动双语教学建设 ［1］［2］ ，提高大学生的专业英语水平和用英语从事科研的能力，为了响应这一号召，各高校认真积极进行双语教学 的试点和建设。为此，我校也在此基础上积极进行双语教学探索与实践。 1波动光学双语教学的必要性和可行性1.1 必要性。波动光学是光信息专业学生的专业基础课，承前启后，学生对该课程的掌握得好对以后有较大的帮助。 其次，波动光学的经典著作大部分是用英文写的，而且我国的光学发展起步较晚，技术相对落后，英美等国的研究始终处在世界领先水平，参考国外资料的频率比国内资料的频率要高很多，学科的前沿知识和最新应用也大部分是用英文发布的。再次，光学具有较强的国际共通性，专业术语的表述和理解中英文比较一致。因此，双语教学培养出来的学生能自如地阅读相关的英文文献资料，能撰写学科方面的英文文章，有获取学科相关信息的能力，能为今后进一步从事相关方面的学习和研究打下很好的英语基础。1.2可行性。波动光学是在大二上学期开设，经过中学五年物理和一年大学物理的学习，使学生具有了较系统的物理知识和较强的逻辑思维能力，对波动光学内容的理解有很大的帮助。其次，学习了一年的高等数学，使学生具有了利用微积分等数学工具处理问题的能力。再次，近十年的英语学习，使学生具备了基本的英语听、说、读、写的能力，将会促进学生对英文表达的内容的理解。最后，有一支团结合作、年富力强的教师团队，团队的每一位教师都受过研究生及以上教育，不仅精通专业知识，而且都有 较好的英语表达能力，这为开展专业课程双语教学提供了良好的师资条件。鉴于此，对光信息专业的波动光学课程开展了双语教学探索。 2双语教学的实践及与单语教学的比较2.1 教材的选择和课件的制作 教材问题是面临的一个首要问题，既有直接引进的英语原版教材，又有国内自编和翻译的教材。原版教材语言规范，学科内容前沿与国际接轨，但与我国现行的教学体系和大纲可能不符，使用效率较低，自编和翻译的波动光学教材还很难找到。对于地方性本科院校，学生英语相对较弱，选用外文原版教材亦不适用。基于此，仍选用中文教材，课堂上采用双语多媒体课件，并用中文和英语两种语言授课。 课件首先是以教材为主线条的，教材是纲，课件是目，纲举才能目张，对教材内容进行合理编排，筛选出为大纲服务的素材成为首先要做的工作。综合比较后，选用《Principles of Optics 》（Max Born ；Combridge University Press ；1999）和《Optical physics 》（S.S.Lipson ；Cambridge University Press ）两本外文教材［3］［4］，以及《光学》和《物理光学教程》两本中文教材为基础，确定了四章内容。 Chapter 1：light wave ，reflection and diffraction at the in-terface of isotropic dielectrics of light wave Chapter 2：interference of light Chapter 3：diffraction of light Chapter 4：light propagating in crystals and liquid crystals 对每部分内容利用Microsoft Office Powerpoint 、Flash 、Matlab 等应用软件做成双语多媒体课件，附中英文字幕，配以中英文语言介绍，尽可能将讲授内容以最易为人接受的方式表达出来。对于一些需要用抽象思维来考虑的问题，双语多媒体课件最大限度用图片或动画等来描述，化抽象为具体。在达到专业学习目标的前提下，提高学生的专业英语能力。 2.2教学内容的编排 由于现有的光学教材中都涉及了几何光学、波动光学、 · 271·第33卷第12期2011年12月宜春学院学报 Journal of Yichun College Vol.33，No.12Dec.2011 * 收稿日期：2011－09－20 基金项目：江西省高等学校教学改革研究课题（项目编号：JXJG －08－14－25）。 作者简介：文汝红（1979－）女，江西萍乡人，讲师，硕士，研究方向：超短脉冲激光检测及光电子教学。