实验报告实验题目:傅立叶光学的空间频谱与空间滤波实验实验人:张淼pb06204009物理三班合作者:邵馨娴日期:2008-3-19实验目的及原理:见预习报告实验内容:1.测小透镜的焦距f1(付里叶透镜f2=45.0CM).光路:直角三棱镜→望远镜(倒置)(出射应是平行光)→小透镜→屏思考:如何测焦距?调节屏和透镜距离使光点最小屏(cm)97.3588.3987.62均值透镜(cm)110.00101.00100.00f1(cm)12.6512.6112.3812.55不确定度:合成不确定度2.夫琅和费衍射:光路:直角三棱镜→光栅→墙上布屏(此光路满足远场近似)(1)利用夫琅和费衍射测一维光栅常数;光栅方程:dsinθ=kλ其中,k=0,±1,±2,±3,…请自己选择待测量的量和求光栅常数的方法。(卷尺可向老师索要)记录一维光栅的衍射图样、可看到哪些级?记录0级、±1级、±2级光斑的位置可看到直到约级K=1,s为零级和一级距离,L为光屏与光栅距离s(cm)0.800.870.83屏(cm)82.2075.1267.72光栅(cm)131.50131.50120.00L(cm)49.3056.3852.280.01620.01540.01590.000400.000140.0158B类不确定度可以忽略k=1,取对数求微分合并同类项,系数取绝对值并改成不确定度符号最后改成标准差公式最后得:p=0.95(2)二维时,衍射图样s(cm)横0.800.921.04s(cm)竖0.800.931.05屏(cm)79.9071.3960.38光栅(cm)130.00130.00130.00L(cm)50.1058.6169.62横0.01600.01570.01500.000510.00017竖0.01600.01590.01510.000490.000160.0156横0.0157竖B类不确定度可以忽略横竖k=1,取对数求微分合并同类项,系数取绝对值并改成不确定度符号最后改成标准差公式最后得:p=0.95横p=0.95竖3空间频谱测一二维光栅常数(1)寻找频谱面,在透镜后缓慢移动白屏,寻找光束汇聚点,可看到一排清晰的衍射光点。(2)测一二级衍射中心,求空间频率,其中f为透镜焦距,并由基频求得光栅常数d=一维:123a(mm)7.26.97.07.00.051b(mm)14.514.014.2=B类不确定度可以忽略由d=易知,最后得:二维:123均值a(mm)横7.07.07.07.00竖7.07.26.87.00.067b(mm)横13.914.014.0竖14.114.213.9=B类不确定度可以忽略由d=易知,最后得:竖3观察并记录下述傅立叶频谱面上不同滤波条件的图样或特征;光路:直角三棱镜→光栅→小透镜→滤波模板(位于空间频谱面上)→墙上屏思考:空间频谱面在距小透镜多远处?图样应是何样?一维光栅:(滤波模板自制,一定要注意戴眼镜保护;可用一张纸,一根针扎空来制作,也可用其他方法).(1)一维,a.0级,看到轮...