傅立叶光学基本原理－2f和4f系统蒋成龙ＰＢ０５２１０４４１实验报告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，实验过程一、2F系统实验的器材摆放成如下图所示的位置，在实验过程中发现很难将激光线调整为水平，即表现为采用上图所示的装置得到的光屏SC上的位置与从LASER激光器上直接发射出的激光束位置不在同一水平高度上，经粗略分析，导致这种现象的原因大概有以下几个方面：首先，激光器LASER的摆放位置本身就不能够水平，而且其背后的调节器精度严重不够，很难将其调整好，检验其发出的激光束是否水平的方法很简单，找一个竖直的反射板放置在激光器发出电正对面，如果反射到激光器上的反射点与发出点在同一水平高度上，则激光器水平。其次，水平的激光束经过扩束系统E20X后得到的激光束莫名其妙的改变了方向，E20X上有两个可以调节其水平的螺丝旋钮，但实验过程中发现那两个螺丝旋钮并不是很紧，也就是说，即使挑好了其水平，手放开以后，扩束系统仍然会改变位置，尽管那只是轻微的位移，但对于光路的影响甚重。再次，两面平面镜M1和M2也都很难调整至竖直状态。在2F系统中，做了如下的实验以及测量了如下的数据：第1页4+傅立叶光学基本原理－2f和4f系统蒋成龙ＰＢ０５２１０４４１1、测量了透镜L0和平面镜M2之间的光点直径为40.1mm。2、将0.2mm的狭缝放置在P1上，观察到光屏SC上呈现出一系列光斑沿一条直线排布，光斑排列相当紧密，其中中央的一个光斑最大最亮，两边的则依次递减，这与理论上得出的图像在误差的范围内是相一致的。3、将衍射光栅1放在P1上时，依旧看见一系列沿直线排布的光斑，不过其间距等长，利用刻度尺粗略测量出光栅常数为2.0mm/格。二、4F系统如下图所示，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。在4F系统中，做了以下的实验以及测量了以下的数据：1、带有箭头的衍射物1放置在P1而P2处没有放置任何物品时，光屏SC上出现了衍射物1的倒立实像，将衍射物1旋转90度后在SC上得到的物像也反向旋转了90度，如光路图所示，透镜L1将经过其焦点的P1的衍射光线作两维的傅立叶变换，在其后焦点处形成一个傅立叶面，在此面上...
