全息照相实验报告（急求大学物理实验报告 用模拟法测绘静电场 磁效应测量实验）

本文目录

• 急求大学物理实验报告 用模拟法测绘静电场 磁效应测量实验
• 全息照相与一般照相的区别是什么
• 有没有2000-3000字的科学论文
• 全息照相的实验分析
• 为什么全息照相中，光学元件不牢固，导致实验失败
• 全息照相 当底片靠近或者远离扩束镜的时候，像的位置、大小、明暗有什么变化
• 大学物理实验都有哪些
• 跪求大学物理演示实验报告——光学

急求大学物理实验报告 用模拟法测绘静电场 磁效应测量实验

用模拟法描绘静电场静电场是由电荷分布决定的。给定区域内的电荷分布和介质分布及边界条件，可根据麦克斯韦议程组和边界条件来求得电场分布。但大多数情况下求出解析解，因此，要靠数字解法求出或实验方法测出电场分布。【实验目的】1.学会用模拟法描绘和研究静电场的分布状况。2.掌握了解模拟法应用的条件和方法。3.加深对电场强度及电势等基本概念的理解。【实验仪器】导电液体式电场描绘仪，同轴电极，平行板电极，白纸（自备）【实验原理】直接测量静电场是很困难的，因为仪表（或其探测头）放入静电场中会使被测电场发生一定变化。如果用静电式仪表测量，由于场中无电流流过，不起作用。因此，在实验中采用恒定电流场来模拟静电场。即通过测绘点定电流场的分布来测绘对应的静电场分布。模拟法的要求是：仿造一个场（称为模拟场），使它的分布和静电场的分布完全一样，当用探针去探测曲势分布时，不会使电场分布发生畸变，这样就可以间接测出静电场。用模拟法测量静电场的方法之一是用电流场代替静电场。由电磁学理论可知电解质（或水液）中稳恒电流的电流场与电介质（或真空）中的静电场具有相似性。在电流场的无源区域中，电流密度矢量和静电场中的电场强度矢量所遵从的物理规律具有相同的数学形式，所以这两种场具有相似性。在相似的场源分布和相似的边界条件下，它们的解的表达式具有相同的数学模型。如果把连接电源的两个电极放在不良导体如稀薄溶液（或水液）中，在溶液中将产生电流场。电流场中有许多电位彼此相等的点，测出这些电位相等的点，描绘成面就是等位面。这些面也是静电场中的等位面。通常电场分布是在三维空间中，但在水液中进行模拟实验时，测出的电场是在一个水平面内的分布。这样等位面就变成了等位线，根据电力线与等位线正交的关系，即可画出电力线。这些电力线上每一点切线方向就是该点电场强度的方向。这就可以用等位线和电力线形象地表示静电场的分布了。 检测电流中各等位点时，不影响电流线的分布，测量支路不能从电流场中取出电流，因此，必须使用高内阻电压就能消除这种影响。当电极接上交流电压时，产生交流电场的瞬时值是随时间变化的，但交流电压的有效值与直流电压是等效的（见附录），所以在交流电场中用交流电压表测量有效值的等位线与直流电场中测量同值的等位线，其效果和位置完全相同。模拟法的应用条件是“模拟场“的基本规律或所满足的数学议程要与被模拟的场完全一样，这种模拟为数学模拟。恒定电流场和静电场满足相似的偏微分方程，只要带电体（即电极）的形状和大小，它们之间的相对位置以及边界条件一样。那么这两个场的分布就是一样的。根据静电场与恒定电流场的对应关系，上述静电场可以用下面的恒定电流场来模拟：两长直同轴圆柱形导体，内圆柱半径为a，外圆筒内半径为b，其间充以电容率为 的均匀电介质，内外圆柱保持电势差V0=VA—VB。只要我们测出模拟恒定电流场的分布，则可得出被模拟静电场的分布。不用形状的电极，可以模拟不同形状的静电场，如平行板电极，可以模拟平行板电容器中的静电场。图a 图b如图a所示为一个同轴圆柱电极，内电极半径为a，外电极半径为b，内电极电势Va，外电极电势Vb＝0，在两极间距轴心r处的电势为： ，由高斯定理知半径为r的圆柱面上的电场是： 式中λ是圆柱面单位长度上的电量，ε是两极间介电常数，由两式可得 当r＝b时， ，则 ，代入上式有： 此式即为同轴圆柱电极间静电场中的电势分布公式。若在同轴圆柱电极间充填均匀不良导体，在该电极间将形成稳定的电流场。同上道理，也可推导出稳定电流场中的电势分布公式为 比较两个公式不难看出，它们都满足高斯定理的拉普拉斯方程，其电势分布是相同的。而稳定电流场不会因为探针的引入导致电场畸变，所以完全可用电极尺寸相同，边界条件一样的稳定电流场来模拟静电场进行探测，从而间接描绘出静电场的分布状况。【实验内容及步骤】1.按线路图连接线路（图b为同轴圆柱电极）。2.用水准仪调平水槽架底座。在水槽内注入一定量的水，在水槽架上层压好白纸，用于记录测绘点；接通电源，电压调至10V，其值由数字电压表置“输出”时读出，探针置于水槽外。3.将探针与内电极紧密接触，电压显示为10V，其值由数字电压表置“检测”时读出。若电压显示为0V，则改变电源电压输出极性。4.让探针在两极间慢慢移动，依次测出电压分别为7.0V、5.0V、3.0V、1.0V的等势线，每一个等势线8个测量点。5.用探针沿外电极内、外侧分别取三个和一个记录点，用于确定电极的圆心和外电极的厚度；记录内电极直径和外电极内直径。6.用平行板电极换下同轴圆柱电极重复（2、3）两个步骤，分别沿7.5V、5.0V、2.5V三个等势线各记录8个测量点(均匀分布)，并做出确定电极位置的测量点。7.在平行板电极测量纸上用不同符号标注出各等势线上的测量点和等势线数值，画出电极，绘出实验等势线和电场线。8.在同轴圆柱电极记录纸上，用几何方法确定圆心，画出内、外电极，用不同符号标注出各等势线上的测量点和等势线数值，绘出理论等势线（根据公式计算）和电场线。9.量出同轴圆柱电极记录纸上等势线各测量点到圆心的距离，求出平均值。在半对数坐标纸上绘出Vr/Va～lnr理论曲线，标出对应的实验测量点 ，画出实验曲线。【实验教学指导要点】1．模拟场除满足与被侧场有相似地数学方程和边界条件外，还要求水槽底座一定要水平，溶液导电率远小于电极且处处均匀，电源必须是一定频率的交流电，以防止电介质的极化。 2．水槽中装入的水不可漫过电极上表面。3．导线的连接一定要牢固，避免因接触电阻而导致输出电压达不到要求。4．描绘电场线应始于高电势电极的外表面，终止于低电势电极的内表面，且处处与等势线垂直。电场线的密度反映了电场强度的大小。5．上层记录纸上打点时，不要用力过猛，轻轻按即可，以免移动电极，带来误差。6．做实验时，要确定圆心；要确定电极位置；除此之外，还要描出两极板之间的区域外向外延伸的边缘效应。7．作图时，不仅要画出等势线，还应画出电场线（起于正电荷，止于负电荷）。ab同轴圆柱电极电场分布平行板电极电场分布 10.0V 7.5V 5.0V 2.5V 0.0V 8．在半对数坐标纸上作图时，要把理论直线和实验直线同时作出。Vr /Va～ln r曲线Vr /Va 1.00.80.60.40.2 0.3 0.4 0.6 0.8 1 2 3 4 5 6 7 89 r (cm)此图用半对数坐标纸进行绘制，纵向为均匀分布，横向为对数分布。图中理论曲线为过(ln a, 1)和(ln b, 0)，线上四点为实际测量点。9．在电极间加上直流电压时所形成的电场是不随时间变化的，是稳定的。如果在电极间加交流电压，电场将随时间而变，场面稳定。但考虑到直电极间加上不同值的直流电压时，场中相对的电势值一定的等势线或面的几何形状和位置都不变。既接交流电压时，可看作在电极上块速变换不同值的直流电压（包括极性）。因此，在交流电场中测定的相对电势线和直流电场中测定的同值相对电势等势线，其开头和位置都完全相同。但必须指出这里的完全相同是有条件的。我们所选的交流电的频率不能高，否则会出现电极间点电势不是目前增减的效应。我们选用的是50HZ的交流电，场中的电极和不良条件互相杨成电容的影响可以忽略不计。完全符合条件。【实验随即提问】1.提问：本实验对静电场的测绘采用的是什么方法？为什么要用此方法？回答：采用的是模拟法测绘静电场。因为直接测量静电场的分布，需用探针对空间各点逐点进行测量。当把探针放入静电场后，由于静电感应，探针上会产生感应电荷，则会改变原电极的电荷分布，从而引起原电场的畸变。显然直接测量不可行，所以采用模拟法来进行测绘。2.提问：模拟法分为哪两种模拟，其应用的条件是什么？本实验采用的是哪一种模拟？回答：模拟法分为物理模拟和数学模拟。物理模拟的应用条件为物理相似和几何相似，即模型和原型都遵从同样的物理规律；模型的几何尺寸与原型的几何尺寸成比例的放大或缩小。数学模拟应用的条件为模型与原型在物理实质上可以完全不同，但它们都遵从相同的数学规律，即满足相似的数学方程，还要带电体（即电极）的形状和大小，它们之间的相对位置以及边界条件一样。用恒定电流场模拟静电场采用的是数学模拟。3.提问：为什么不良导体内的电场分布与真空中的静电场分布相同？回答：因为在不良导体内没有电流通过时，其中任一宏观体积元中的正负电荷数量相等，没有净电荷，呈电中性。当有直流电流通过时，单位时间内流出体积元的电荷被流入的同号电荷所代替，体积元内正负电荷数量还是相等，因而整个体积内呈电中性。换言之，真空中的静电场是由电极上的电荷产生的，而在有恒定电流通过的不良导体中，电场也是由电极上的电荷产生的。不同的是静电场中电极上的电荷静止不动，而恒流场中电极上的电荷一边流失，一边由电源随时补充，在动态平衡状态下保持电荷的数量不变。所以，两种状况下电场的分布是相同的。4.提问：用恒定电流场模拟静电场的实验条件是什么？回答：实验条件首先要求不良导体在两极间区域内其电导率是常数，并保持其厚度不变；其次要求测量电势的仪表中基本上无电流通过。从本质上讲就是要保证测量时，恒定电流场的电位分布在极间区域内和边界上不会因测量操作而发生改变。5.提问：实验中如何做测量点？回答：⑴ 同轴柱形电极沿半径做测量点。首先沿与实验者垂直的两个半径做测量点，沿半径由高电势向低电势（由中心电极向外电极）依次做四个测量点；再反方向沿另一个半径线做四个测量点；其次沿水平方向的两个半径做测量点，最后再做左斜和右斜的四个半径线，其布局如同一个“米”形。这样做测量点的优点在于不会遗漏测量点，同时也可使同一条等势线上的测量点均匀分布。做完所有等势线上测量点后，还需沿外电极外沿做三个测量点，以确定电极的圆心。⑵ 平行板电极沿等势线做测量点，由高电势向低电势依次做出等势线。沿等势线做测量点时，不可只局限于电极两端之间的区域内，一定要向外延伸扩展。因为实验中的平行板电极是有限长的，在电极两端电场存在边缘效应，所以，在测量中沿等势线先在中间做四个测量点，其次在电极两端各做一个测量点，然后向两端外延约1厘米再各做一个测量点，最后，再沿两个电极板的四个角各做一个测量点，确定电极的位置。6.提问：如何绘制电场分布图？回答：⑴ 同轴柱形电极：首先根据外电极外沿的三个测量点，用几何作图法确定圆心，由测出的半径a、b，画出完整的同轴柱形电极。由公式算出各等势线的理论半径值，按理论半径值画出等势线。用同一种符号标出同一等势线上的八个测量点，并注明等势线的量值。再依据电场线与等势线处处正交的特性，画出电场线，标出其方向（由公式E=-dU/dr知，电场的方向是由高电势指向低电势）。因为在静电平衡状态下，导体内部电场为零，电荷分布于导体表面。所以电场线始于中心电极的外表面，终止于外电极的内表面。最后写出图名（同轴柱形电极电场分布图）。⑵ 平行板电极根据确定电极位置的测量点画出两电极板，分别用光滑曲线连接同一电势的八个测量点，画出等势线，用同一种符号将测量点标出，并注明等势线量值。与同轴电极一样，画出电场线及其方向。在画电场线时，要特别注意靠近极板两端电场的边缘效应。写出图名（平行板电极电场分布图）。7.提问：如何为什么对柱形电极要用单对数坐标纸作图？怎样用单对数坐标纸作图？回答：由极间电势的公式 知， 仅仅只是坐标r的函数，所以用单对数坐标纸可以表现出 与r的线性关系，且作图比较便捷。单对数坐标纸（又称半对数坐标纸）在制作时已将某个轴向取好对数，从坐标纸上看刻度值，一个轴向是均匀分布，而另一个轴向则是对数分布。在做同轴柱形电极“ ～ 理论曲线”图时，在坐标纸上以均匀分布刻度为纵轴取名 ，以对数分布刻度为横轴取名r（cm），以点(lna,1)和点(lnb,0)为端点，画出理论直线。然后，分别量出各等势线上八个测量点的实际半径记录于数据表中，并算出各等势线实际平均半径值，在坐标纸上描出平均值点，观察其是否落在理论直线上。 8.提问：能否模拟平行轴电线或带有等量异号电荷的平行长直圆柱体的电场？为什么?回答：能。由电磁学理论可知电解质（或水液）中稳恒电流的电流场与电介质（或真空）中的静电场具有相似性。在电流场的无源区域中，电流密度矢量和静电场中的电场强度矢量所遵从的物理规律具有相同的数学形式，所以这两种场具有相似性。在相似的场源分布和相似的边界条件下，它们的解的表达式具有相同的数学模型。如果把连接电源的两个电极放在不良导体如稀薄溶液（或水液）中，在溶液中将产生电流场。电流场中有许多电位彼此相等的点，测出这些电位相等的点，描绘成面就是等位面。这些面也是静电场中的等位面。通常电场分布是在三维空间中，但在水液中进行模拟实验时，测出的电场是在一个水平面内的分布。这样等位面就变成了等位线，根据电力线与等位线正交的关系，即可画出电力线。这些电力线上每一点切线方向就是该点电场强度的方向。这就可以用等位线和电力线形象地表示静电场的分布了。9. 提问：请给出模拟平面板与其中垂面上长直带电圆柱体的电场的主要步骤？回答：(1).按线路图连接线路。(2).用水准仪调平水槽架底座。在水槽内注入一定量的水，在水槽架上层压好白纸，用于记录测绘点；接通电源，电压调至10V，其值由数字电压表置“输出”时读出，探针置于水槽外。(3).将探针与内电极紧密接触，电压显示为10V，其值由数字电压表置“检测”时读出。若电压显示为0V，则改变电源电压输出极性。(4).让探针在两极间慢慢移动，依次测出电压分别为7.5V、5.0V、2.5V的等势线，每一个等势线8个测量点。(5).用探针沿带电圆柱体电极外侧取三个记录点，用探针沿带电平面板电极外侧取四个记录点，用于确定电极的圆心和电极的厚度。(6). 在测量纸上用不同符号标注出各等势线上的测量点和等势线数值，画出电极，绘出实验等势线和电场线。

全息照相与一般照相的区别是什么

普通照相与全息照相都是记录来自景物的信息，再现景物的形象。但是，在原理、记录、还原过程、信息量等方面都是有很大差异的。从记录过程来看，普通照相是根据几何光学透镜成像原理，将三维空间中的景物“投影”到二维平面感光胶片上。

全息照相却是根据光的干涉原理,将物体的光波和参考光波在底版上形成复杂的干涉图样。普通照相只能记录物体光波的光强信息（明暗程度）,不能记录位相信息，而全息照相可以记录物体光波的振幅和位相信息。因此，普通照相没有立体感，全息照相照出的相片具有立体感。假如普通照片损坏了，我们看见的物体就不完整了，而全息照片损坏了，坯可以从剩余的碎片上获得整个物体的图像，这是由于物体上每一部分反射的光波都覆盖整个记录介质表面，或者说全息图表面每一局部都包括整个物体的信息。1、全息照片和普通的科普照片是不一样的，在适当的光照下,全息照片上显示出来的景象是立体的,可看到景物的各个侧面。

2、全息照相和常规照相之不同还在于,常规照相只是记录了被摄物体表面光线强弱的变化,即只记录了光的振幅；而全息照相则记录了光波的全部信息,除振幅外,还记录了光波的相位.这样就把空间物体光波场的全部信息都贮存记录了下来.然后利用全息照片对特定波长单色照明光的衍射,把原空间景象显现出来.它可将一个“冻结”了的景物重新“复活”后显现在人们眼前。

3、普通照相只能存贮被摄物体光强度的空间分布，不能满足人们希望在特定环境下能够感知真实3D场景的要求；而全息照相是通过记录照射物体的物光波与相应的参考光波的干涉条纹，从而记录下包括物体振幅（光强）和相位在内的全部光场信息，故称“全息”。

有没有2000-3000字的科学论文

什么是激光与激光技术激光，是一种自然界原本不存在的，因受激而发出的具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特性的光。物理学家把产生激光的机理溯源到1917年爱因斯坦解释黑体辐射定律时提出的假说，即光的吸收和发射可经由受激吸收、受激辐射和自发辐射三种基本过程。众所周知，任何一种光源的发光都与其物质内部粒子的运动状态有关。当处于低能级上的粒子（原子、分子或离子）吸收了适当频率外来能量（光）被激发而跃迁到相应的高能级上（受激吸收）后，总是力图跃迁到较低的能级去，同时将多余的能量以光子形式释放出来。如果光是在没有外来光子作用下自发地释放出来的（自发辐射），此时被释放的光即为普通的光（如电灯、霓虹灯等），其特点是光的频率大小、方向和步调都很不一致。但如果是在外来光子直接作用下由高能级向低能级跃迁时将多余的能量以光子形式释放出来（受激辐射），被释放的光子则与外来的入射光子在频率、位相、传播方向等方面完全一致，这就意味着外来光得到了加强，我们称之为光放大。显然，如果通过受激吸收，使处于高能级的粒子数比处于低能级的越多（粒子数反转），这种光的放大现象就越明显，这时就有可能形成激光了。激光之所以被誉为神奇的光，是因为它有普通光所完全不具备的四大特性。 1.方向性好 ——普通光源（太阳、白炽灯或荧光灯）向四面八方发光，而激光的发光方向可以限制在小于几个毫弧度立体角内（图8-9），这就使得在照射方向上的照度提高千万倍。激光准直、导向和测距就是利用方向性好这一特性。 ——2.亮度高 ——激光是当代最亮的光源，只有氢弹爆炸瞬间强烈的闪光才能与它相比拟。太阳光亮度大约是103瓦／（厘米2.球面度），而一台大功率激光器的输出光亮度经太阳光高出7～14个数量级。这样，尽管激光的总能量并不一定很大，但由于能量高度集中，很容易在某一微小点处产生高压和几万摄氏度甚至几百万摄氏度高温。激光打孔、切割、焊接和激光外科手术就是利用了这一特性。 ——3.单色性好 ——光是一种电磁波。光的颜色取决于它的波长。普通光源发出的光通常包含着各种波长，是各种颜色光的混合。太阳光包含红、登、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的可见光及红外光、紫外光等不可见光。而某种激光的波长，只集中在十分窄的光谱波段或频率范围内。如氦氖激光的波长为632.8纳米，其波长变化范围不到万分之一纳米。由于激光的单色性好，为精密度仪器测量和激励某些化学反应等科学实验提供了极为有利的手段。 ——4.相干性好 ——干涉是波动现象的一种属性。基于激光具有高方向性和高单色性的特性，它必然相干性极好。激光的这一特性使全息照相成为现实。 ——所谓激光技术，就是探索开发各种产生激光的方法以及探索应用激光的这些特性为人类造福的技术的总称。自1960年美国研制成功世界上第一台红宝石激光器，我国也于1961年研制成功国产首台红宝石激光器以来，激光技术被认为是20世纪继量子物理学、无线电技术、原子能技术、半导体技术、电子计算机技术之后的又一重大科学技术新成就。30多年来，激光技术得到突飞猛进的发展，不仅研制了各个特色的多种多样的激光器，而且激光应用领域不断拓展，并形成了激光唱盘唱机、激光医疗、激光加工、激光全息照相、激光照排印刷、激光打印以及激光武器等一系列新兴产业。激光技术的飞速发展，使其成为当今新技术革命的“带头技术”之一。 各式各样的激光器 ——在光源中，实现能级粒子数反转是实现光放大的前提，也就是产生激光的先决条件。要实现粒子数反转，需借助外来光的力量，使大量原来处于低能级的粒子跃迁到高能级上去，这个过程我们称之为“激励”。 ——我们通常所说的激光器，就是使光源中的粒子受到激励而产生受激辐射跃迁，实现粒子数反转，然后通过受激辐射而产生光的放大的装置。激光器虽然多种多样，但使命都是通过激励和受激辐射而获得激光。因此基本组成通常均由激活介质（即被激励后能产生粒子数反转的工作物质）、激励装置（即能使激活介质发生粒子数反转的能源，泵浦源）和光谐振腔（即能使光束在其中反复振荡和被多次放大的两块平面反射镜）等三个部分组成（图8-2）。 ——经过30余年的发展，各国开发出实用的激光器已超过200种。种类繁多，特点各异，用途也各不相同。激光器有各种不同的分类方法：按工作物质来分有气体、玻璃、晶体、液体、半导体、准分子等激光器，还有化学激光器（靠化学反应而形成受激状态）和自由电子激光器等；按波长来分，覆盖的波长范围包括远红外、红外、可见光、紫外直到远紫外，最近还研制出X射线激光器和正在开发的γ射线光器；按激励方式不同，有光激励（光源或紫外光激励）、气体放电激励、化学反应激励、核反应激励等；按输出方式不同，有连续的、单脉冲的、连续脉冲的和超短脉冲的，等等；从功率输出的大小来看，其中连续的输出功率小至微瓦级，最大可达兆瓦级；脉冲输出的能量可从微焦耳至10万以上焦耳，脉冲宽度由毫秒级到皮秒级乃至飞秒级（1000万亿分之一）。 ——上述各式各样激光器的出现，主要是为了满足不同的应用目的。如激光加工和某些军用激光都要求高功率激光或高能量激光（即所谓强激光）。有的希望脉冲的时间尽量缩短，以从事某些特快过程的研究。有的还对提高光的单色性、改善输出光的模式、改善光斑的光强分布以及要求波长可调等提出了很高的要求，从而使激光器的探索深度和应用广度得到前所未有的发展。激光器的应用已渗透到各个领域，正在奇迹般地改变着我们的世界。 蓬勃发展的激光应用 ——激光不仅是20世纪内人类最重大的发明之一，而且激光技术的应用已广泛深入到工业、农业、军事、医学乃至社会的各个方面，对人类社会的进步正在起着越来越重要的作用。 ——1、激光在信息领域的应用 ——半导体激光器和光纤放大器是光纤通信的两项关键技术。半导体激光器发出的激光不仅单色性和相干性好，而且光波频率比微波频率又高万倍，故以激光为传递信息的载体，用光纤做信息传递线路的光纤通信，不仅通信质量好、抗干扰能力强、保密性好，而且通信容量比微波通信要提高上万倍。一根比头发丝还细的光纤，就可以同时传输上万路电话或成千路电视节目，从而使通信真正成为通向千家万户的网络新时代。 ——利用激光技术进行光存储，使信息的存储发生了革命性的飞跃。一张CD声频光盘的记录密度相当于1000万比特／厘米2，可记录78分钟的音乐节目，比密纹唱片要大好几个数量级。一张计算机用的盘径为5英寸的CD-ROM，容量可达650兆比特。一张LD（激光录像盘），或者近几年最热门的VCD（激光视盘，谷称小影碟），以及继VCD之后的新一代视盘DVD（数字视盘），其视像蕴含的信号量比CD又要高千倍，可记录100分钟的清晰度很高的影视节目。CD、VCD和LD不仅已在放像设备市场占有相当大的份额，而且还可以在配有激光驱动器的计算机上播放。 ——此外，激光打印机、激光传真机、激光照排、激光大屏幕彩色电视、光纤有线电视以及大气激光通讯等均已得到广泛应用。 ——2、激光在全息术领域的应用 ——光作为一种波动现象，表征它的物理量有波长（同颜色有关）、振幅（同光的强弱有关）和位相（表示波动起点同基准时间的关系）。人们利用感光的照相方法，只能记录下波长和振幅，所以无论照得多么逼真，看照片和看真的景物总是不一样。而激光具有高相干性，能获取干涉波空间包括相位在内的全部信息。因此，采用激光进行全息摄影，被拍物体的全部信息都被记录在底片上，通过光的衍射，就能复现被摄取物体栩栩如生的立体形象。时至今日，在全息照相的基础上，还进一步发展了全息干涉术、彩色全息及彩虹全息和周视全息等新的全息技术。 ——全息照相具有三维成像的特点，可重复记录，而且每一小块全息底片都能再现物体的完整立体形象，其用途十分广泛。可广泛用于精密干涉计量、无损探伤、全息光弹性、微应变分析和振动分析等科学研究。利用全息干涉术研究燃气燃烧过程、机械件的振动模式、蜂窝板结构的粘结质量和汽车轮胎皮下缺陷检查等已得到广泛应用。全息照相用作商品和信用卡的防伪标记已形成产业，用全息照相拍摄珍贵艺术品，不仅欣赏起来令人如临其境，而且为艺术品的修复提供了可靠而逼真的依据。正在发展的全息电视还将为人们增添一种新的生活享受。

全息照相的实验分析

这个实验报告主要是字迹工整，多写一点就行了，因为实在是没啥数据好处理的。激光全息照相实验对实验时的环境要求十分严格，不仅需要黑暗无光的条件，而且对声音，振动等因素要求也十分高，实验时不仅需要准确的进行仪器的组装，而且需要在曝光操作时成员之间的相互默契的合作，否则都会影响最后的成像效果。实验最后的结果不是很理想，虽然透过全息相片可以看到物体的一部分像，但是不是十分的明显，这是实验时的偶然误差造成的，比如光程差的测量和判断，光强比的设定，以及曝光时对实验的影响等，影响了最终的实验效果。

为什么全息照相中，光学元件不牢固，导致实验失败

如果在曝光过程中，干涉条纹的移动超过半个条纹宽度，干涉条纹就记录不清；如果小于半个条纹宽度，全息图像有时仍可形成，但质量会受到影响。所以，记录的干涉条纹越密或曝光时间越长，对稳定性的要求就越高，为此，需要有一个刚性和隔振性能都良好的工作台，系统中所有光学元件和指甲都要使用磁性座牢固地吸在台面钢板上，以保证各元件之间没有相对移动。所以，光学元件不牢固，也会对曝光产生影响

全息照相 当底片靠近或者远离扩束镜的时候，像的位置、大小、明暗有什么变化

谓全息照相,激光技术用于照相,底片记录物体全部光信息,像普通照相仅仅记录物体某面投影.底片物体重现,观看者眼显异逼真,产视觉效应,完全与观看实物模. 全息照相原理,简单说,主要利用激光颜色纯特点.其实,关于全息照相理论早1947由英科家伽波提.直亮度高、颜色纯、相干性激光问世,才真拍摄全息照相. 全息照相与立体照相两事.尽管立体彩色照片看色彩鲜艳、层明,富立体,总归仍单面图像,再立体照代替真实实物.比,形木块立体照,论我改变观察角度,横看竖看,看能照片画面.全息照同,我要改变观察角度,看块六面.全息技术能物体全部几何特征信息都记录底片,全息照相重要特点. 全息照相第二特点能斑知全貌.全息照片损坏,即使半损坏情况,我仍剩半看张全息照片原物体全貌.于普通照片说行,即使损失角,角画面看. 全息照第三特点张全息底片层记录幅全息照,且显示画面互相干扰.种层记录,使全息照片能够存储巨信息量. 全息照片些特点?普通照片没些特性呢?要拍摄原理谈起. 假用束激光照明微颗粒.颗粒反射光波基本断向外扩球面波.我向颗粒看,明亮点.用照相机颗粒照相,光波通镜底片形亮点,点亮度与颗粒反射光强关.照相底片记录点亮点,记颗粒三维空间位置,印照片亮点.看起没点立体觉.拍摄全息照片,用照相镜,束发平面波激光颗粒反射球面波起照照相底片.整底片都受光照,记录亮点,组同圆,同圆间隔,看起,像用刀圆萝卜切片片薄片,叠起,组同环.底片经冲洗,放原位置,再用拍摄束发平面波激光,拍摄角度照底片,我看原放置微颗粒位置亮点.注意!亮点空间,底片,我看光像亮点发.所,全息照片记录仅亮点,包含亮点空间位置,或者说记亮点发整光波.全部奥妙于种新奇拍摄,于束平行（平面波）激光束.激光束,我称参考光束. ,任何物体实际都看数明暗同亮点组立体图像.用面拍摄拍全息照片数同圆组复杂图形,看起灰暗片.同,张全息照片仅记录物体各点明暗,记各点空间位置.用参考光束照射冲洗底片,我看光像原物体发.所,我说记录关物体发全部光信息,全息照片名称.激光全息照片激光照射,眼睛看才立体形象,激光器种价格较贵设备,张照片要配备架激光器,除科研部门、专门场所能设置外,要普遍、广泛应用能.针缺点.科家断研究,终于发明种白炽灯光能看全息景象全息照片.称白光全息或彩虹全息. 激光全息照底片,特种玻璃,乳胶、晶体或热塑等.块特种玻璃,型图书馆百万册藏书内容全部存储进. 留报纸照片,能发现由点组.每点叫做像素,密度约每平毫米内几点.全息照相用特种玻璃膜层厚约10微米,像点密度每平毫米内2000点.种底片,每平毫米内,装张310平厘米照片.块5毫米见薄膜能装本200页厚图书. 全息照相机发明,主要意义于照相,作激光技术面,工业、农业、科研等领域具广泛实用价值. 照相面讲,种全新技术.全息照片逼真立体,用代替普通照片独特效.外,已用全息照片做书插页,做商标,做立体广告；博物馆用代替珍贵文物展.外家机床制造公司,另家商品介绍,用全息照片代替实物办机床展览.展览厅全部各种机床全息照片,些全息照片看起真机床并没两,反更加引起参观者兴趣. 构思精巧全息照片件精美绝伦艺术品.美等家都全息照片博物馆,集全世界精美作品. 全息照相珍贵历史文物记录,万文物古迹遭严重破坏,即使荡存,我仍根据全息照相重建.比像北京圆明园名胜,八联军焚毁,现虽打算重建,知道整面貌,难完全恢复.全息照相提早100发明,事情办. 立体景象全息照片启发,科家想全息电影全息电视.实验性全息立体电影已经前苏联现.放映种电影,观众看景象并银幕,观众,使身临其境真实觉.至于全息电视,涉及技术问题比较复杂,目前研究.1982,德电视台播送立体电视,并激光全息电视,原理普通立体电影,观看要戴副特殊眼镜.预计本世纪末,电影电视要换代；,文化娱乐,能由于激光全景立体电影激光立体电视现变更加丰富彩. 全息照相另项重要应用制作些特殊场合代替玻璃全息光元件.种特殊光元件具加工便、巧、轻、薄等优点.凹透镜使光束发散,束平行光波照变球面波；我前面谈用颗粒拍摄全息照片平行光参考光束变球面波；全息照片特殊凹透镜.用类似制作凸透镜、柱面透镜等光元件.种元件纸薄,轻,碎.现已经用全息光元件做望远镜,厚度般近视镜片差.报道用全息光元件做窗玻璃.种奇异窗玻璃影响视线,却能反射量阳光,兼窗帘功能；更趣,反射阳光集装窗檐排太阳能电池,转化电能,供室内使用,真举三. 全息照相技术明察秋毫本领.全息照片能精确再现原拍摄物体,我用作标准检查原物没变化；事实要1微米变化,用全息照相技术检查.科研产部门,让激光全息摄影担任品内质量逗检验员.检验,给检物加点压力或加点热；物体内部裂痕、微孔,表面发相应变化.尽管种变化程度极细微,肉眼根本觉察,全息摄影逗火眼金睛面,所些瑕疵、隐患,统统暴露遗.种除精密检查内质量外,检物丝毫损优点,特别适用于贵重物品,例珍贵文物、古代雕塑品检测.希腊科家曾用种查古代塑像受风化程度.产用种式检查精密零件、飞机蒙皮、飞机轮胎内质量.外飞机轮胎工厂,已经起用激光全息照相逗检验员.种用作物研究,比研究脑壳受力产形变,研究蘑菇速度等等. 发展全息存贮技术.我谈全息照相特点提存贮信息,记录信息能力.理论计算,用光盘存贮信息,每平厘米存贮信息约106位,用全息存贮,每平厘米存108位,高100倍!且读信息间百万秒! 现,已经信息存材料面,全息照相用材料薄层底片,整块晶体存入10万册图书,图书馆要保存几块记录晶体.看带点幻想色彩,希望做.更重要全息存贮发展促进计算机发展、换代. 般全息照片,能张张制作,价格高；除科研使用外,能作高级艺术品.80代现种新压印全息技术.用种式制造全息照片,先要做块金属微浮雕板；作印板,镀金属膜特殊纸张压全息照片.比印邮票要便,批产,本降低,应用面越越广. 种全息照相仅立体；阳光或灯光呈现种色彩,衬银白色金属背景,显更绚丽.用装饰书刊、玩具、旅游纪念品,具魅力. 种全息照相包含着丰富信息,且完全取决于制作采用景物拍摄式,像加密码.没原始印版,复制.,防止伪造效手段.已经纸币、、磁卡及外交签证等凭证现各种全息标识防伪造.我,已少厂商采用全息照相商标防止伪造商标,欺骗顾客. 值提,全息照相项重技术,却与普通摄影毫相干科研领域内发明.发明者加伯研究课题目想要提高电显微镜辨率.设计种新像,并于1948公发表科杂志.,没激光单色光,技术些困难,加伯并没取效,论文没重视. 直十1964,现激光器种理想光源,全息照相技术才始发展起.快,全息照相术便种用途十广泛,并且具限发展潜力新技术.加伯首创全息照相理论,荣获1971诺贝尔物理奖.本由世界公认逗全息照相父.

大学物理实验都有哪些

基本测量  液体粘滞系数的测定  三线扭摆法测转动惯量   驻波实验   电表的扩充与校准   电桥法测电阻   电位差计原理及其应用    用模拟法测绘静电场   示波器的使用    分光计的使用    等厚干涉

物理实验除了使学生受到系统的科学实验方法和实验技能的训练外，通过书写实验报告，还要培养学生将来从事科学研究和工程技术开发的论文书写基础。因此，实验报告是实验课学习的重要组成部分，希望同学们能认真对待。正规的实验报告，应包含以下六个方面的内容：(1)实验目的；(2)实验原理；(3)实验仪器设备；(4)实验内容(简单步骤)及原始数据；(5)数据处理及结论；(6)结果的分析讨论。 现就物理实验报告的具体写作要点作一些介绍，供同学们参考。一、实验目的 不同的实验有不同的训练目的，通常如讲义所述。但在具体实验过程中，有些内容未曾进行，或改变了实验内容。因此，不能完全照书本上抄，应按课堂要求并结合自己的体会来写。 如：实验4-2 金属杨氏弹性模量的测量 实验目的1．掌握尺读望远镜的调节方法，能分析视差产生的原因并消除视差；2．掌握用光杠杆测量长度微小变化量的原理，正确选择长度测量工具；3．学会不同测量次数时的不确定度估算方法，分析各直接测量对实验结果影响大小；  4．练习用逐差法和作图法处理数据。二、实验原理 实验原理是科学实验的基本依据。实验设计是否合理，实验所依据的测量公式是否严密可靠，实验采用什么规格的仪器，要求精度如何？应在原理中交代清楚。1．必须有简明扼要的语言文字叙述。通常教材可能过于详细，目的在便于学生阅读和理解。书写报告时不能完全照书本上抄，应该用自己的语言进行归纳阐述。文字务必清晰、通顺。2．所用的公式及其来源，简要的推导过程。3．为阐述原理而必要的原理图或实验装置示意图。不止一张，应依次编号，安插在相应的文字附近。三、实验仪器设备 在科学实验中，仪器设备是根据实验原理的要求来配置的，书写时应记录：仪器的名称、型号、规格和数量(根据实验时实际情况如实记录，没有用到的不写，更不能照抄教材)；在科学实验中往往还要记录仪器的生产厂家、出厂日期和出厂编号，以便在核查实验结果时提供可靠依据；电磁学实验中普通连接导线不必记录，或写上导线若干即可。但特殊的连接电缆必须注明。四、实验内容及原始数据 概括性地写出实验的主要内容或步骤，特别是关键性的步骤和注意事项。根据测量所得如实记录原始数据，多次测量或数据较多时一定要对数据进行列表，特别注意有效数字的正确，指出各物理量的单位，必要时要注明实验或测量条件。五、数据处理及结论 1．对于需要进行数值计算而得出实验结果的，测量所得的原始数据必须如实代入计算公式，不能在公式后立即写出结果； 2．对结果需进行不确定度分析(个别不确定度估算较为困难的实验除外)；3．写出实验结果的表达式(测量值、不确定度、单位及置信度，置信度为0.95时可不必说明)，实验结果的有效数字必须正确；4．若所测量的物理量有标准值或标称值，则应与实验结果比较，求相对误差。5．需要作图时，需附在报告中。六、结果的分析讨论 一篇好的实验报告，除了有准确的测量记录和正确的数据处理、结论外，还应该对结果作出合理的分析讨论，从中找到被研究事物的运动规律，并且判断自己的实验或研究工作是否可信或有所发现。 一份只有数据记录和结果计算的报告，其实只完成了测试操作人员的测试记录工作。至于数据结果的好坏、实验过程还存在哪些问题、还要在哪些方面进一步研究和完善？等等，都需要我们去思考、分析和判断，从而提高理论联系实际、综合能力和创新能力。

跪求大学物理演示实验报告——光学

这是以前我们写的 你看看可不可以用透射光栅测定光波波长08物理 杨贵宏云南省红河学院物理系 云南 蒙自 661100摘 要：这篇文章讲述了怎样利用透射光栅测量光波波长，以及测量时的细节，测量前的实验准备。关键词：光栅，主极大，次极大，分光计，单色光，复色光引言：我们的生活离不开阳光，通常我们认为阳光是一种单色光（单一波长的光）。其实，笼罩在我们周围的光线本身是复色光（由两种或两种以上的单色光组成的光线），他是由不同波长波线的单色光组成的。广义的说，具有周期性的空间结构或光学性能（如透射率、折射率）的衍射屏，统称光栅。光栅的种类很多，有透射光栅和反射光栅，有平面光栅和凹面光栅，有黑白光栅和正弦光栅，有一维光栅，二维光栅和三维光栅，等等。此次实验所使用的光栅是利用全息照相技术拍摄的全息透射光栅光栅的表面若被污染后不易清洗，使用时应特别注意。分光计是一种能精确测量角度的光学仪器，常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。由于该装置比较精密，控制部件较多而且复杂，所以使用时必须严格按照一定的规则和程序进行调整，以便测量出准确的结果。分光计主要由五个部件组成：三角底座，平行光管、望远镜、刻度圆盘和载物台。图中各调节装置的名称及作用见表1。 分光计基本结构示意图表1 分光计各调节装置的名称和作用代号 名称 作用1 狭缝宽度调节螺丝 调节狭缝宽度，改变入射光宽度2 狭缝装置 3 狭缝装置锁紧螺丝 松开时，前后拉动狭缝装置，调节平行光。调好后锁紧，用来固定狭缝装置。4 平行光管 产生平行光5 载物台 放置光学元件。台面下方装有三个细牙螺丝7，用来调整台面的倾斜度。松开螺丝8可升降、转动载物台。6 夹持待测物簧片 夹持载物台上的光学元件7 载物台调节螺丝（3只） 调节载物台台面水平8 载物台锁紧螺丝 松开时，载物台可单独转动和升降；锁紧后，可使载物台与读数游标盘同步转动9 望远镜 观测经光学元件作用后的光线10 目镜装置锁紧螺丝 松开时，目镜装置可伸缩和转动（望远镜调焦）；锁紧后，固定目镜装置11 阿贝式自准目镜装置 可伸缩和转动（望远镜调焦）12 目镜调焦手轮 调节目镜焦距，使分划板、叉丝清晰13 望远镜光轴仰角调节螺丝 调节望远镜的俯仰角度14 望远镜光轴水平调节螺丝 调节该螺丝，可使望远镜在水平面内转动15 望远镜支架 16 游标盘 盘上对称设置两游标17 游标 分成30小格，每一小格对应角度 1’18 望远镜微调螺丝 该螺丝位于图14－1的反面。锁紧望远镜支架制动螺丝 21 后，调节螺丝18，使望远镜支架作小幅度转动19 度盘 分为360°，最小刻度为半度（30′），小于半度则利用游标读数20 目镜照明电源 打开该电源20，从目镜中可看到一绿斑及黑十字21 望远镜支架制动螺丝 该螺丝位于图14－1的反面。锁紧后，只能用望远镜微调螺丝18使望远镜支架作小幅度转动22 望远镜支架与刻度盘锁紧螺丝 锁紧后，望远镜与刻度盘同步转动23 分光计电源插座 24 分光计三角底座 它是整个分光计的底座。底座中心有沿铅直方向的转轴套，望远镜部件整体、刻度圆盘和游标盘可分别独立绕该中心轴转动。平行光管固定在三角底座的一只脚上25 平行光管支架 26 游标盘微调螺丝 锁紧游标盘制动螺丝27后，调节螺丝26可使游标盘作小幅度转动27 游标盘制动螺丝 锁紧后，只能用游标盘微调螺丝26使游标盘作小幅度转动28 平行光管光轴水平调节螺丝 调节该螺丝，可使平行光管在水平面内转动29 平行光管光轴仰角调节螺丝 调节平行光管的俯仰角 实验原理： 图1中给出几条不同缝数缝间干涉因子的曲线.为了便于比较,纵坐标缩小了 它们有以下特点： (1)主极强峰值的大小、位置和数目当 （ ）时， ， ，但它们的比值 ，这些地方是缝间干涉因子的主极大（多缝衍射图样中出现一些新的强度极大和极小，其中那些较强的亮线叫主极大，较弱的亮线叫次极大）。 意味着衍射角满足下列条件： （1）（1）式说明，凡是在衍射角满足（1）式的方向上出现一个主极大，主极大的强度是单缝在该方向强度的 倍。主极强的位置与缝数N无关。主极强的最大级别|k|《d/λ。 (2)零点的位置、主极强的半角宽度和次极强的数目当Nβ等于π的整数倍但β不是π整数倍时，sinNβ=0，sinβ≠0，这里是缝间干涉因子的零点。零点在下列位置： sinθ=(k+m/N)λ/d （2） 其中k=0,±1,±2,…;m=1,…,N-1.所以每个主极强之间有N-1条暗线（零点），相邻暗线间有一个次极强，故共有N-2个次极强。半角宽度公式为： △θ=λ/Nd•cosθk。 （3）主极强的半角宽度△θ与Nd成反比，Nd越大，△θ越小，这意味着主极强的锐度越大。反映在幕上，就是主极强亮纹越细。上面我们只分析了缝间干涉因子的特征,实际的强度分布还要乘上单缝衍射击因子.在图1中所示 缝间干涉因子上乘以图1所示的单缝衍射因子,就得到图2中所示的强度分布.从这里可以看出,乘上单缝衍射因子后得到的实际强度分布中各级说极强的大小不同,特别是刚好遇到单缝衍射因子零点的那几级主极强消失了,这现象叫做缺级. 在给定了缝的间隔d之后,主极强的位置就定下来了,这时单缝衍射因子并不改变主极强的位置和半角宽度,只改变各级主极强的强度.或者说,单缝衍射因子手作用公在影响强度在各级主极强间的分配. 如图3所示，设S为位于透镜L1物方焦面上的细长狭缝光源，G为光栅，光栅上相邻狭缝两对应之间的距离d 称为光栅常量，自L1射出的平行光垂直地照射在光栅G上。透镜L2将与光栅法线成θ角的衍射光会聚于其像方焦面上的Pθ点,由（1）式的光栅分光原理得 （3）上式称为光栅方程.式中θ是衍射角,λ是光波波长,k是光谱级数(k=0、±1、±2…)。衍射亮条纹实际上是光源加狭缝的衍射像，是一条锐细的亮线。当k=0时，在θ=0的方向上，各种波长的亮线重叠在一起，形成明亮的零级像。对于k的其它数值，不同波长的亮线出现在不同的方向上形成光谱，此时各波长的亮线称为光谱线。而与k 的正、负两组值相对应的两组光谱，则对称地分布在零级像的两侧。因此，若光栅常量d为已知。当测定出某谱线的衍射角θ和光谱级k，则可由(1)式求出该谱线的波长λ；反之，如果波长λ是已知的。则可求出光栅常量d 。实验进行步骤:1.实验时分光计调节，（1）粗调。A，旋转目镜手轮，尽量使叉丝和绿十字清晰。B，调节载物台，使下方的三只螺钉的外伸部分等高，使载物台平面大致与主轴垂直（目测）。C，调整望远镜光轴俯仰调节螺钉，使望远镜光轴尽量调成水平（目测）。粗调应达到的要求：在载物台上放一个三棱镜。当三棱镜的一个光学面与望远镜光轴接近垂直时，应可以看到反射回来的十字像，十字像一般与分划板上的交点并不重合，至此粗调完成。（2）细调。A，使分光计望远镜适应平行光（对无穷远调焦），望远镜、准直管主轴均垂直于仪器主轴，准直管发出平行光。B，使望远镜对准准直管，从望远镜中观察被照亮的准直管狭缝的像，使其和叉丝的竖直线重合，固定望远镜。参照图3放置光栅，点亮目镜叉丝照明灯（移开或关闭夹缝照明灯），左右转动载物平台，看到反射的“绿十字”，调节b2或b3使“绿十字”和目镜中的调整叉丝重合。这时光栅面已垂直于入射光。用汞灯照亮准直管的狭缝，转动望远镜观察光谱，如果左右两侧的光谱线相对于目镜中叉丝的水平线高低不等时（如图3），说明光栅的衍射面和观察面不一致，这时可调节平台上的螺钉b1使它们一致。最终使 光栅面衍射面应调节到和观测面度盘平面一致。2. 测光栅常量d:只要测出第k可级光谱中的波长λ已知的谱线的衍射角 ，就可以根据（3）式求出d值。(1).调节分光计按(1)步骤(2).调节光栅位置(3).用汞灯照亮准直管，转动望远镜到光栅的一侧，使叉丝的竖直线对准已知波长的第k级谱线的中心，记录二游标值。(4). 将望远镜转向光栅的另一侧，使叉丝的竖直线对准已知波长的第k级谱线的中心，记录二游标值。(5).重复第4、5步两次，得到3组数据。3.光谱级数k由自己确定，由于光栅常量d已测出，因此只要未知波长的第k级谱线的衍射角 ，就可以求出其波长值 。以知波长可以用汞灯光谱中的绿线( nm),也可以用钠灯光谱中二黄线 )之一。3. 测量未知波长(1). 用汞灯照亮准直管，转动望远镜到光栅的一侧，使叉丝的竖直线对准已知波长的第k级谱线的中心，记录二游标值。(2).转动望远镜到光栅的一侧,使叉丝的竖直线对准以知波长的第k级谱线的中心,记录两游标值；将望远镜转向光栅的另一侧，同上测量，同一游标的两次读熟之差是衍射角 的两倍。(3).重复第1、2步两次，得到3组数据。实验数据：见实验数据记录表实验数据记录表表二 测光栅常量d实验数据测量次序（ ）1 2 3 表三 测量未知波长实验数据测量次序（ ）1 2 3 实验结果：1．测量光栅常量根据 ，由表二得到 的平均值 = （1）由光栅原理 ，因此有 又因为在此实验中 ，绿光的波线 nm，衍射角的平均值 ，因此得d的平均值 （nm） （2） 2.测量蓝紫光的波长根据 ，由表三得到 的平均值 = （3）由于 ，得到 又因为在此实验中 ，光栅常量 nm，衍射角的平均值 ，因此得 的平均值 （nm） （4）参考文献:，赵凯华.新概念物理教程——光学.高等教育出版社,2004，进清理, 黄晓虹主编. 基础物理实验.浙江大学出版社2006，杨述武主编,王定兴编. 普通物理实验(光学部分).高等教育出版社,1993