傅立叶光学基本原理－2f和4f系统实验目的观测和了解2f系统中一个透镜对物平面的光场的傅立叶变换作用，计算栅格常数。观测和了解4f系统中两个透镜对物平面的光场的傅立叶变换作用及光学滤波。实验元件HeNe激光，平面镜，透镜，f=+100mm,白屏，光栅1，光栅，衍射物1，衍射物2，物镜（objective），20x，支架，尺子，实验步骤下文括号中的数字表示的坐标仅适用于开始阶段的粗调。――如图1摆放器件，建议光束高度130mm。――初期的调整，不需要E20x扩束系统（1,6）和透镜L0(1,3)。――使用M1(1,8)和M2(1,1)调整光路时，要让光线沿平台的x=1和y=1的直线走。――放置E20x和透镜L0(F=+150mm)在光路中，调整器件的位置以保证从透镜发出的光是平行光线，即随距离增大，光点不会发散。用尺子在透镜L0后1m范围内不同距离处测量光点的直径图12f系统检验其平行度，应保证不同距离处的圆形光斑的直径基本保持不变。――摆放另外的光学元件。平板支架P1(2,1)放在物平面，透镜L1(F=+100mm)放在焦距处（5,1），屏幕SC(8,1)是透镜后同等距离处，即构成2f系统。a)实验的第一步观察平面波（光斑），此时物平面没有放置衍射物体。依据理论，在透镜L1后的傅立叶面SC应该出现的一个光点。也称焦点。b)将衍射物1固定在物平面P1上，在这个过程中，要调整高度和截面的方位使光点通过一个宽度是0.2mm的狭峰。在屏幕上可以看到狭峰的傅立叶变换，即典型的单峰衍射图样（与理论比较）。c)将衍射光栅1（diffractiongrating）作为衍射物固定在P1上，在透镜L1后的傅立叶面SC上即为衍射图（theslitseparationcanbemadeusingtheseparationofthediffractionmaximaintheFourierplanesSCbehindthelensL1）。计算该光栅的光栅常数。将2f系统扩展为4f系统将提供的支架P2、透镜L2（f=+100mm）和白屏SC分别放置在距透镜L1一倍二倍和三倍的焦距处，此时即构成4f系统。（如右图）不带滤波器时的衍射图象1，将带有箭头的衍射物2安装在P1上，调整其位置，使得光照在图形的箭头处，记录下在屏上观测到的反置图形，并予理论解释；调整图象的位置，将其旋转90°，重复上述步骤。2，将箭头的图片换成国王的图片（衍射物3），让光束照亮脸部的轮廓，此时在屏上的图象是什么样的？3，将光栅2安装在P1,把屏分别放在一倍（P2的位置）、三倍焦距处，屏上的图象有什么不同（在三倍焦距时，可将屏绕轴旋转（接近平行与光的传播方向，能否在屏上观测到光栅图象）？滤波后的图象1，将光栅1安装在P1,在P2放置...
