姓名方坤学号PB06013226实验题目衡向剪切干涉实验实验目的利用一个焦距为190毫米的单薄透镜的剪切干涉条纹的分布求出该透镜的轴向离焦量及初级球差比例系数。实验原理1、光路图反射镜白屏CCD2、分析计算扩束镜焦点A与被测准直透镜焦点F不重合,只有轴向离焦(z不为零,y0=0),透镜具有初级球差(b3不为零),.剪切方向在方向:所以波象差方程为此时亮条纹方程为:(m=0,1,2,…3、干涉图像只有轴向离焦和初级球差,剪切量为2.5mm,焦距为190mm的凸透镜,发光点分别在焦点前6mm(a)、焦点前0.8mm(b)和焦点后2mm(c)时的计算模拟的剪切干涉图,透镜的通光口径为34mm,透镜的初级几何球差比例系数A=-250/mm3。氦氖激光器短焦距透镜平行玻璃板剪切波前(a)(b)(c)实验内容1.排好光路,在插入透镜之前先放好剪切用的平行平板和白屏,并使两者平行激光束要穿过平行平板中心,此时白屏上应该出现两个光点,记录两光点间的距离即为剪切量(一般在1~3mm)。2.在光路中预定位置分别插入扩束镜(短焦距透镜)和准直透镜(焦距为190mm),调整光路,使扩束镜的光轴、准直镜的光轴与激光束基本重合,对扩束镜焦距的要求是在距其焦点190mm处光斑大小略大于准直镜的通光口径,则激光束能够平行射出,这时在白屏上可以看到剪切干涉条纹图。3.沿光轴方向使扩束镜作微小位移,使白屏上的剪切干涉条纹形成近似图(b)的形状。这时可以认为物点A与准直镜的前焦点F基本重合,再使扩束镜沿光轴方向向准直镜移动3、5mm和背向准直镜移动3、2mm(调节短焦距透镜支架的微调旋钮,具体可视图象而定,),启动AVercap采集程序,分别拍摄得到5个干涉图。拍摄时可以调节变焦镜头,使采集到的图象为一个完整的圆形的清晰的干涉图象,记录相应的扩束镜移动的方向和距离。启动桌面上的“剪切干涉图预处理应用程序”对采集的图象(类似图象a和c的)进行预处理,记录结果。4.启动桌面上的“剪切干涉图应用程序”对预处理的图象进行处理,先是调入文件,然后是点“确定坐标值”,按序输入剪切量、干涉图的圆心坐标、x方向的半径(Xmax)、y方向的半径(Ymax)值,接着以干涉图中心亮条纹为0级,分别点击1级、3级和5级条纹(应为暗条纹),并按提示输入相应级数(在同级条纹上可点击多点);最后点击“求解”,记录处理后的最终结果,并与测量的轴向离焦量及理论值初级球差比例系数比较。数据处理1、测量剪切量为d=3.5mm.2、用AVCAP照得定得中心:x=172最右:x=272最上:x=171最左...