98.8 0 99.2 1 99.0 1
46.21 19.64 51.3 0 52.8 0 52.0 5 98.6 0 98.9 0 98.7 5
46.70 19.59 52.3 4 52.8 0 52.5 7 98.3 4 99.1 0 98.7 2
46.15 19.70
① 不确定度的计算过程: uA(e)= ( ) ( ) = ?
16 Σ ? 6 6 1 6 1 e e 2 i
0.047 cm u (e ) B = 0.30 cm u(e)= u (e) u (e) A B
2 + 2 = 0.31 cm u(L) = 0.30 cm 所以 ( )
( ) ( ) 2( ) -2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 0.368 10 = × ?? ? ?? ? ? ? + ? ? ? ? ? ? + = u e L e u L e L e L L e f u f
u( f )=0.368×10-2×19.683cm=0.072cm U =2u( f )=0.145cm=0.1cm
17 ② 最后表达式:f = (19.7±0.1) cm
1. 你认为三种测量凸透镜焦距的方法，哪种最好?为什么?
答：共轭法最好，因为这个方法把焦距的测量归结为对可以精确测定的量L 和e 的测量，避免了在测量u 和v 时，由于 估计透镜光心位置不准确所带来的误差。 2. 由L f L e 4 2 ? 2 =
推导出共轭法测f 的标准相对合成不确定度传递公式。根据实际结果，试说明uB(L)、uB(e)、uA(e)
哪个量对最后结果影响最大?为什么?由此你可否得到一些对实验具有指导性意义的结论? 答：uA(L)对最后结果影响最
大，因为L 为单次测量量。对O1、O2的测量时，要采用左右逼近法读数。
3. 测量凹透镜焦距f 和实验室给出的f0，比较后计算出的E 值（相对误差）一般比较大，试分析E 大的原因?
答：E 较大的原因可能是因为放入凹透镜后所成像的清晰度很难确定，即像的聚焦情况不好，从而导致很难测出清 晰成像的位置。
4. 在测量凸透镜的焦距时，可以利用测得的多组u、v 值，然后以u+v 作纵轴，以u·v 作横轴，画出实验曲线。根据
式(3-15-1)事先推断一下实验曲线将属于什么类型，怎样根据这条曲线求出透镜的焦距f?
答：曲线是直线，可根据直线的斜率求出f，f=1k，因为1f=1u+1v，即u υ f u υ + =
，故可有f=1k。
5. 测量凸透镜的焦距时，可以测得多组u、v 值，以vu(即像的放大率)作纵轴，以v 作横轴，画出实验曲线。试问这
条实验曲线具有什么形状?怎样由这条曲线求出透镜的焦距f ? 答：曲线是直线，在横轴上的截距就是f。 激光全息照相 实验目的
(1) 了解全息照相的原理及特点。
(2) 掌握漫反射物体的全息照相方法，制作漫反射的三维全息图。
(3) 掌握反射全息的照相方法，学会制作物体的白光再现反射全息图。
18 (4) 进一步熟悉光路的调整方法，学习暗室技术。 实验方法原理 (1) 概述
全息照相是利用光涉的干涉和衍射原理，将物光波以干涉条纹的形式记录下来，然后在一定条件下，利用衍射再现
原物体的立体图像。可见，全息照相必须分两步进行：①物体全息图的记录过程；②立体物像的再现过程。
(2) 全息照相与普通照相的主要区别
①全息照相能够把物光波的全部信息记录下来，而普通照相只能记录物光波的强度。 ②全息照片上每一部分都包含了被摄物体上每一点的光波信息，所以它具有可分割性，即全息照片的每一部分都能 再现出物体的完整的图像。
③在同一张全息底片上，可以采用不同的角度多次拍摄不同的物体，再现时，在不同的衍射方向上能够互不干扰地 观察到每个物体的立体图像。 (3) 全息照相技术的发展
全息照相技术发展到现在已有四代。本实验将用激光作光源完成物体的第二代全息图—漫反射全息图和第三代全息 图—反射全息图的拍摄和再现。 实验步骤
首先要熟悉本实验所用仪器和光学元件。打开激光器电源，点亮He-Ne 激光器，调整其工作电流，使其输出最强的
激光，然后按下述内容和步骤开始进行实验。 (1) 漫反射全息图的拍摄
① 按漫反射全息光路图摆放好各元件的位置，整个光路大概占实验台面的三分之二左右。②各光束都应与台面平
行，通过调平面镜的俯仰角来调节。且光点都要打到各元件的中心部位。③两束光的光程差约为20cm,光程都是由分束
镜开始算起,沿着光束前进的方向量至全息底片为止。④物光与参考光夹角为30°～50°。⑤参考光与物光的光强比为
3:1～8:1（通过调整扩束镜的位置来实现）。⑥曝光时间为6S。⑦上底片及曝光拍照（底片上好后要静止1～2min），药 膜面要正对物体放。 (2) 白光再现反射全息图
① 按反射全息光路摆放好各元件的位置，先不放入扩束镜L，各光事与台面平行。② 调整硬币，使之与干板（屏）
平行，使激光束照在硬币的中心。③ 放入扩束镜，使光均匀照射且光强适中，确定曝光时间为3s。④ 曝光，硬币与
19 干板间距为1cm。 (3) 底片处理 ① 显影。②显影后冲洗1min，停显30s 左右，定影3～5min，定影后可打开白炽灯，用水冲洗干板5～10min，再
用吹风机吹干（吹时不可太近且不可正对着吹，以免药膜收缩）。 (4) 再现观察
① 漫反射全息图的再现。
② 白光再现反射全息图的观察。 数据处理本实验无数据处理内容 1. 全息照像有哪些重要特点?
答：全息照相是利用光波的干涉和衍射原理，将物体“发出”的特定波前（同时包括振幅和位相）以干涉条纹的形式记
录下来，然后在一定条件下，利用衍射再现原物体的立体像。全息照相必须分两步进行：（1）物体全息图的记录过程； （2）立体物像的再现过程。
2. 全息底片和普通照像底片有什么区别? 答：（1）全息照相能够把物光波的全部信息（即振幅和相位）全部记录下来，而普通照相只能记录物光波的强度（既 振幅），因此，全息照片能再现出与原物体完全相同的立体图象。（2）由于全息照片上的每部分都包含了被摄物体上
每一点的光波信息，所以，它具有可分割性，即全息照片的每一部分都可以再现出原物体的立体图象。（ 3）在同一张
全息底片上，可以采用不同的角度多次拍摄不同的物体，再现时，在不同的衍射方向上能够互不干扰地观察到每个物体 的立体图象。 H He-N e L.K S L1 O L2 M1 M2 θ θ L.K O H He-N
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