关于光学实验中望远镜与光杠杆的调节探讨

在关于望远镜的光杠杆调节中通常只给出了对光杠杆及望远镜的上下位置的调节,而忽视了望远镜和光杠杆的左右调节。给出了望远镜和光杠杆的调节中左右位置的调节原理和调节操作方法,从而使望远镜和光杠杆的调节更具有目的性,使实验进行的更加快速和准确。     

光杠杆底脚、望远镜轴线不水平造成的系统误差的分析

本对拉伸法测金属弹性模量实验中光杠杆底脚水平、望远镜轴线不水平而造成的系统误差进行了定量分析，所得出的结论，不仅对本实验适用，并且对其它应用光杠杆镜尺组的同类实验也适用。     

光杠杆镜面和望远镜光轴初始不垂直度对放大率的影响

结合光杠杆测量微小伸长量的光学原理,详细分析了静态拉伸法测量金属丝杨氏弹性模量的实验中,光杠杆镜面初始不竖直对光杠杆放大率造成的影响.分析结果表明,随着光杠杆镜面初始时与竖直方向夹角的增大,其放大率与传统教材中的放大率公式相比,将非线性地增加,进而对金属丝杨氏弹性模量的测量精度造成影响.最后给出了降低此影响的实验仪器调节步骤建议.如采用新增加的仪器调节建议,可将金属丝杨氏弹性模量测量精度的影响降低到1‰以内.     

测量平板玻璃折射率实验中干涉条纹不清晰原因的探讨

分析了利用分光仪测量平板玻璃折射率中条纹不清晰的原因,借助数值模拟得出与实验观测相同的干涉光强分布,明确了平板玻璃的楔角是干涉条纹不清晰的主要原因.通过对比不同楔角下条纹可见度随平板玻璃反射率的变化关系,确定了平板玻璃的最佳反射率为0.5至0.7之间,使学生在实验中可以观察到清晰的干涉条纹.     

用于成像光谱仪的宽视场离轴三反望远镜设计

大相对孔径宽视场成像光谱仪已成航天、航空遥感的迫切需求,要求其望远镜具有大相对孔径、宽视场和像方远心、成像质量高等特点.以同轴三反望远镜的几何成像理论为基础,研究了大相对孔径、宽视场远心离轴三反望远镜的光学设计问题,并且编制了初始结构计算程序.采用视场离轴方式设计了一个波段范围200～1 000nm,焦距210mm,相对孔径1∶2.5,线视场14°的远心离轴三反望远镜,主镜和三镜为6次非球面,次镜为二次曲面.点列图直径的均方根值小于16μm,80%的能量集中在一个像元以内,在奈奎斯特空间频率22.2lp/mm处,调制传递函数大于0.75,畸变小于0.2%,各项指标均满足应用要求.     

分光计调整实验中望远镜的调整技巧

在分光计的调整实验中,需要调整望远镜光轴与分光计的中心轴垂直,这一步是最关键、最困难的步骤．对于实验中经常出现的只能观察到一个“十”字叉丝反射像的问题,从光路上进行了详细的分析,提出了一个新的简单有效的调整方法,还给出了调整望远镜的完整流程图．     

分光计实验中望远镜和载物台调整的一种快速方法

在分光计调整实验中,通常需要在光栅二个反射面都找到绿色“十”字叉丝反射像,才能调节望远镜光轴与载物台中心轴垂直,这一步是该实验最关键、最困难的步骤。如何快速寻找到这两个绿色“十”字叉丝反射像?本文提出了一种先经过四个步骤的粗调,然后再进行细调的简单快速实验方法。     

空间硬X射线编码孔成像望远镜样机的研制及初步实验结果

介绍了研制的一台空间硬X射线编码孔成像望远镜样机, 使用的位置灵敏探测器为CdZnTe半导体阵列探测器, 面积50mm×50mm, 位置分辨1.6mm. 码板材料为钨铁镍合金, 厚度0.7mm, 码元素尺寸3.2mm×3.2mm. 介绍了码板的编码技术、光学设计和图像重建方法. 实验室测定了样机的性能, 探测器对59.54keV(²⁴¹Am)的能量分辨率为11.6%. 成像实验对单个伽玛射线源的定位 精度为0.12°, 双源角分辨好于0.42°.     

光杠杆显示微小形变放大倍数的探讨

通过构建物理模型,利用几何知识和光的反射定律分析、探讨了光杠杆显示微小形变放大倍数计算的几种情况。     

光速测量中光程调节方法的改进

设计了一种新的不连续光程调节的方法,经过理论计算和实践检验,证明该方法切实可行,可以有效避免原有方法的弊端.     

光拍法测光速实验中的几个误解

利用光拍法测光速的实验中主要存在3个误解.笔者结合实验教学,从光拍频波的原理、光拍频波的形成和传播以及光拍频波的接收和光路调节3个方面,对光拍法测光速实验中易产生误解的内容进行了剖析并给予澄清.     

读出光光源对液晶光阀实验的影响

液晶光阀实验中一般是用带布氏窗的He-Ne激光器作为读出光光源,本文分析了普通He-Ne激光、半导体激光、卤素灯等常见光源在液晶光阀实验中应用的可能性和各自特点并进行了实验验证.     

液晶光阀实时图像变换实验的新内容

以网格状物体为例。介绍了空间滤波的原理；以计算傅里叶变换全息为例，介绍了罗曼Ⅲ型和李奇型2种编码原理．利用液晶光阀图像变换光学系统进行了空间滤波实验以及计算全息图的光学模拟再现实验．实验结果与计算机仿真结果相吻合．在原液晶光阀实时图像变换实验中增加了空间滤波和计算全息2个新内容，使原实验的教学内容得到扩展．     

物理最值三趣题

用数学中不等式a b c≥3(abc开立方）的基本性质，可以求解某些物理问题的最值．下面介绍3道电磁场的趣题．     

后向动态光散射系统的像差分析与校正

针对后向动态光散射颗粒测量系统信噪比较低的问题,从光学系统的像差入手,采用Zemax对其进行了仿真和分析,并提出了校正方案。首先介绍了后向动态光散射颗粒测量系统的基本原理和光学系统,从校正像差的角度出发,采用Zemax对后向动态光散射系统进行仿真,并对其像差进行分析。然后根据仿真结果,提出了校正方案,采用Ze-max设计了方案中的参数,得出了理论上的校正结果。最后采用优化好的结果进行后向动态光实验,得到了实验数据。均值误差和重复性误差分别达到了1.52%和1.24%。满足国标均值误差和重复性误差小于2%的要求。     

The modulation of coupling in the relaxation behavior of light transmitted through binary ferrofluids

With an external magnetic field, a relaxation process is observed when the light transmit through binary ferrofluids composed of ferrimagnetic CoFe₂O₄ and paramagnetic p-NiFe₂O₄ nanoparticles similar to ferrofluids consisting only of CoFe₂O₄. Since only the ferrimagnetic nanoparticles are able to form field-induced chainlike structures for such binary ferrofluids by magnetic interaction between the particles, so the relaxation behavior of the transmitted light is caused mainly by the ferrimagnetic system. In the binary ferrofluids, the paramagnetic nanoparticles, regarded as magnetically polarized gas molecules, are restrained to occupy the space between the ferrimagnetic chains and distribute following the CoFe₂O₄ particle chains covering and diverging, producing a modulation effect on the relaxation behavior of the transmitted light. The modulation effect can be characterized by range and time parameters that describe the relationship of the relaxation behavior of the transmitted light to the properties of the binary ferrofluids and single CoFe₂O₄ ferrofluids.     

傅立叶望远镜外场试验聚光镜子镜支撑模块的设计

傅立叶望远镜（Fourier Telescope）作为一种新兴的光电探测技术,已经成为对深空目标高分辨率成像的首选技术之一。为了推进实际系统的工程化进展,本文设计了傅立叶望远镜外场实验系统聚光镜子镜支撑模块,对镜面支撑与角度调整机构采用串联分级设计。子镜底支撑采用圆周均布的3点柔性膜片,可以很好的抵消热变形对面型精度的影响;侧支撑采用中心柔性隔膜定位,6点杠杆重锤承受径向重力载荷的方式;角度调整机构采用3点螺旋传动可以实现对子镜室的3自由度调整。经有限元分析,镜面的PV值为200nm,RMS值为40nm,曲率半径变化小于1毫米。该设计方法对薄镜面的支撑调整也具有一定的参考价值。     

TracePro在“光的偏振实验”中的应用

为提高光的偏振实验教学效果和教学质量,在教学中引入专业的光学设计软件--TracePro,利用该软件仿真了光的双折射过程和现象,以及偏振片的原理;建立光的偏振实验系统实体模型,完成光的偏振态判断实验;仿真光通过波片后的偏振态转换现象;验证马吕斯定律,并仿真了多层介质膜对光的分离和旋光现象.结果表明该方法可以提高教学效率,激发学生探索科学的主观能动性,仿真结论与理论推导和实际实验结果一致.