光栅物理实验报告

第一篇：光栅物理实验报告

题目：光栅

作者：姓名：XX

学号：1028XXXX

班级：安全1001

单位：北京交通大学计算机与信息技术学院

摘要：

光栅是一种非常重要的光学元件。本论文主要讨论光栅的分类、原理、效果与鉴别。

关键词：

光栅、原理、种类、效果、鉴别

引言：

光栅是结合数码科技与传统印刷的技术，能在特制的胶片上显现不同的特殊效果。在平面上展示栩栩如生的立体世界，电影般的流畅动画片段，匪夷所思的幻变效果。

光栅是一张由条状透镜组成的薄片，当我们从镜头的一边看过去，将看到在薄片另一面上的一条很细的线条上的图像，而这条线的位置则由观察角度来决定。如果我们将这数幅在不同线条上的图像，对应于每个透镜的宽度，分别按顺序分行排列印刷在光栅薄片的背面上，当我们从不同角度通过透镜观察，将看到不同的图像。

正文：

光栅主要有狭缝光栅和柱镜光栅两类，狭缝光栅即 线型光

栅是最 早较为成熟的光栅，其成像原理为针孔成像的原理。因这种光栅比较容易制作，技术难度不大，所以在十几年前就有制作非常优美的大幅狭缝光栅立体灯箱广告出现。现今一些立体制作公司仍乐于用狭缝光栅立体灯箱参与展览，效果是不错，但狭缝光栅立体灯箱有以下缺陷：透光率仅 20-30%，不环保，不节能，照明灯多耗能大，发热大，室外亮度不够，仅适用于室内。

柱镜光栅 种类繁多主要有板材和模材两大类，其成像原理为弧面透镜折射反射成像原理。柱镜光栅潜力较大，室内外打不打灯都可使用，市场普及率正不断扩大。光栅膜材曾一度因具有价格竞争力而风靡过一阵，但由于现在柱镜光栅板价格的逐步下降，以及膜材需要粘贴及技术还有待提高的原因使其竞争力未显突出。

其原理如下：

光栅也称衍射光栅。是利用多缝衍射原理使光发生色散(分解为光谱)的光学元件。它是一块刻有大量平行等宽、等距狭缝(刻线)的平面玻璃或金属片。光栅的狭缝数量很大，一般每毫米几十至几千条。单色平行光通过光栅每个缝的衍射和各缝间的干涉，形成暗条纹很宽、明条纹很细的图样，这些锐细而明亮的条纹称作谱线。谱线的位置随波长而异，当复色光通过光栅后，不同波长的谱线在不同的位置出现而形成光谱。光通过光栅形成光谱是单缝衍射和多缝干涉的共同结果。

衍射光栅在屏幕上产生的光谱线的位置，可用式（a+b)(sinφ ± sinθ)= kλ表示。式中a代表狭缝宽度，b代表狭缝间距，φ为衍射角，θ为光的入射方向与光栅平面法线之间的夹角，k为明条纹光谱级数（k=0，±1，±2……），λ为波长，a+b称作光栅常数。用此式可以计算光波波长。光栅产生的条纹的特点是：明条纹很亮很窄，相邻明纹间的暗区很宽，衍射图样十分清晰。因而利用光栅衍射可以精确地测定波长。衍射光栅的分辨本领R=l/Dl=kN。其中N为狭缝数，狭缝数越多明条纹越亮、越细，光栅分辨本领就越高。增大缝数N提高分辨本领是光栅技术中的重要课题。

它有着制造三维立体效果：

根据研究，我们人类的眼睛在观察一个三维物体时，由于两眼水平分开在两个不同的位置上，所观察到的物体图像是不同的，它们之间存在着一个像差，由于这个像差的存在，通过人类的大脑，我们可以感到一个三维世界的深度立体变化，这就是所谓的立体视觉原理。据立体视觉原理，如果我们能够让我们的左右眼分别看到两幅在不同位置拍摄的图像，我们应该可以从这两幅图像感受到一个立体的三维空间。从前面的分析中我们可以知道不同的观察角度将可以看到不同的图像。因如果我们将光栅垂直于两眼放置，由于两眼对光栅的观察角度不同，因而两眼会看到两个不同的图像，从而产生立体感。常为了获得更好的立体效果我不单单以两幅图像制作，而是用一

组序列的立体图像去构成，在这样的情况下，根据观察的位置不同，只要同时看到这个序列中的两副图像，即可感受到三维立体效果。

我们可以通过以下三种方式鉴别它的优虏：

膜材正面（光栅面）圆弧成型稳定，排列均匀，放大观察圆滑，手摸有明显凸起感,背面平整、无压痕；劣质品达不到上述标准，尤其背面手感有明显凹入压痕者，易造成粘接发虚不实、解像力差、图像眼晕眼花,为伪劣次次品。

合格膜材线条成型顺直，无走斜扭曲现象。可打印直线检测，也可提起膜光栅对着窗户以窗格为参照，透光直接目测优劣。

合格品复合板后在指定厚度上均有准确聚焦，不合格产品、劣质品聚焦不准，指定4mm、5mm聚焦但大多是6mm、8mm才能聚焦成像，波动不稳，范围过大，这是劣质产品生产者经常遮盖的一点，实属购者一大误区。可用销售者提供的线距打印检测条辨别。

参考文献：

《物理光学与应用光学》（刘劲松）

《物理光学导论》（雷肇棣）

《光学》（周玉芳）

以及百度、搜狗上的文章

第二篇：物理实验报告《用分光计和透射光栅测光波波长》

【实验目的】

观察光栅的衍射光谱，掌握用分光计和透射光栅测光波波长的方法。

【实验仪器】

分光计，透射光栅，钠光灯，白炽灯。

【实验原理】

光栅是一种非常好的分光元件，它可以把不同波长的光分开并形成明亮细窄的谱线。

光栅分透射光栅和反射光栅两类，本实验采用透射光栅，它是在一块透明的屏板上刻上大量相互平行等宽而又等间距刻痕的元件，刻痕处不透光，未刻处透光，于是在屏板上就形成了大量等宽而又等间距的狭缝。刻痕和狭缝的宽度之和称为光栅常数，用d

表示。

由光栅衍射的理论可知，当一束平行光垂直地投射到光栅平面上时，透过每一狭缝的光都会发生单缝衍射，同时透过所有狭缝的光又会彼此产生干涉，光栅衍射光谱的强度由单缝衍射和缝间干涉两因素共同决定。用会聚透镜可将光栅的衍射光谱会聚于透镜的焦平面上。凡衍射角满足以下条件

实验中若测出第k级明纹的衍射角θ，光栅常数d已知，就可用光栅方程计算出待测光波波长λ。

【实验内容与步骤】

1．分光计的调整

分光计的调整方法见实验1。

2．用光栅衍射测光的波长

物理实验报告

·化学实验报告

·生物实验报告

·实验报告格式

·实验报告模板

图12

光栅支架的位置

图13

分划板

（3）测钠黄光的波长

①

转动望远镜，找到零级像并使之与分划板上的中心垂线重合，读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ0和θ0/，并记入表4

中。

②

右转望远镜，找到一级像，并使之与分划板上的中心垂线重合，读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ右和θ右/，并记入表4中。

③

左转望远镜，找到另一侧的一级像，并使之与分划板上的中心垂线重合，读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ左和θ左/，并记入表4中。

3．观察光栅的衍射光谱。

将光源换成复合光光源（白炽灯）通过望远镜观察光栅的衍射光谱。

【注意事项】

1．分光计的调节十分费时，调节好后，实验时不要随意变动，以免重新调节而影响实验的进行。

2．实验用的光栅是由明胶制成的复制光栅，衍射光栅玻璃片上的明胶部位，不得用手触摸或纸擦，以免损坏其表面刻痕。

3．转动望远镜前，要松开固定它的螺丝；转动望远镜时，手应持着其支架转动，不能用手持着望远镜转动。

【数据记录及处理】

表4

一级谱线的衍射角

零级像位置

左传一级像

位置

偏转角

右转一级像

位置

偏转角

偏转角平均值

光栅常数

钠光的波长λ0

=

589·3

nm

根据式（10）

k=1，λ=

d

sin

1=

相对误差

【思考题】

1．什么是最小偏向角？如何找到最小偏向角？

2．分光计的主要部件有哪四个？分别起什么作用？

3．调节望远镜光轴垂直于分光计中心轴时很重要的一项工作是什么？如何才能确保在望远镜中能看到由双面反射镜反射回来的绿十字叉丝像？

4．为什么利用光栅测光波波长时要使平行光管和望远镜的光轴与光栅平面垂直？

5．用复合光源做实验时观察到了什么现象，怎样解释这个现象？

第三篇：物理实验报告

篇一：物理实验报告格式 桂林理工大学

实 验 报 告

四、实验内容

班级 学号 姓名 同组实验者简要的实验步骤、测量的物理量名称、数据表 实验名称日期

一、实验目的1、2、3、„„„„„„

二、仪器和用具

1、，2、，3、，„„

三、实验原理

简要文字叙述，画原理图

图名或图号

五、数据处理

1、计算测量物理量的平均值和误差

2、作图法处理数据，如画曲线

六、讨论 篇二：初中物理实验报告范文 初中物理实验报告范文 “浮力消失”了

做下面的小试验 器材

找一个底面很平的容器，让一个蜡烛头紧贴在容器底部，再往容器里倒水，蜡烛头并不会浮起来；轻轻地把蜡烛头拨倒，它立刻就会浮起来。

可见，当物体与容器底部紧密接触时，两个接触面间就没有液体渗入，物体的下表面不再受液体对它向上的压强，液体对它就失去了向上托的力，浮力当然随之消失了。现在，你能提出为潜艇摆脱困境的措施了吗？ “浮力是怎样产生的”，学生对“浮力就是液体对物体向上的压力和向下的压力之差”这一结论是可以理解的，但却难以相信，因此做好浮力消失的实验是攻克这一难点的关键，下面介绍两种简便方法。[方法1] 器材：大小适当的玻璃漏斗(化学实验室有)一个、乒乓球一只、红水一杯。步骤：

(1)将乒乓球有意揿入水中，松手后乒乓球很快浮起。

(2)用手托住漏斗(喇叭口朝上，漏斗柄夹在中指和无名指之间)，将乒乓球放入其中，以大拇指按住乒乓球，将水倒入漏斗中，松开拇指，可见乒乓球不浮起，(这时漏斗柄下口有水向下流，这是因为乒乓球与漏斗间不太密合)。(3)用手指堵住出水口，可见漏斗柄中水面逐渐上升，当水面升至乒乓球时，乒乓球迅即上浮。(若漏斗柄下口出水过快，可在乒乓球与漏斗接触处垫一圈棉花，这样可以从容地观察水在漏斗柄中上升的情况。)[方法2] 器材：透明平底塑料桶(深度10cm左右，口径宜大些，便于操作)一只、底面基本平整的木块(如象棋子、积木、保温瓶塞等)一个、筷子一根、水一杯。

制作小孔桶：取一铁扦在酒精灯上烧红，在塑料桶底面中央穿一小孔、孔径1cm左右，用砂纸将孔边磨平即成一小孔桶。步骤：

(1)将木块有意揿入水中，松手后木块很快浮起。

(2)将木块平整的一面朝下放入小孔桶中并遮住小孔，用筷子按住木块，向桶中倒水。移去筷子，可见木块不浮起。(这时小孔处有水向下滴，这是因为木块与桶的接触面之间不很密合)。(3)用手指堵住小孔，木块立即上浮。

上述两例针对实际中物体的表面不可能绝对平滑这一事实，巧妙地利用“小孔渗漏”使水不在物体下面存留，从而使物体失去液体的向上的压力，也就失去了浮力，结果本应浮在水面上的乒乓球和木块却被牢牢地钉在了水底，不能不令学生叹服。接着步骤(3)又魔术般地使浮力再现，更令学生情绪高涨，跃跃欲试。组成串联电路和并联电路实验报告

一、实验目的：掌握_____________、______________的连接方式。

二、实验器材： __________、__________、__________、__________、___________。

三、步 骤： 1.组成串联电路 a.按图1-1的电路图，先用铅笔将图1-2中的电路元件，按电路图中的顺序连成实物 电路图(要求元件位置不动，并且导线不能交叉)。

b.按图1-1的电路图接好电路，闭合和断开开关，观察开关是同时控制两个灯泡，还 是只控制其中一个灯光泡.观察结果:__________________________________________________________ c.把开关改接在l1和l2之间,重做实验b;再改接到l2和电池负极之间,再重做实验b.观察开关的控制作用是否改变了,并分别画出相应的电路图.电路图 电路图

观察结果:___________________________ 观察结果:__________________________ _______________________________.______________________________.2.组成并联电路 a.画出由两盏电灯l1和l2组成的并联电路图,要求开关s接在干路上,开关s1和s2分 别接在两个支路上,并按电路图用铅笔连接1-3的实物电路图.电路图

b.按电路图在实物上连接并联电路,然后进行下述实验和观察: a.闭合s1和s2,再闭合或断开干路开关s,观察开关s控制哪个灯泡.观察结果:____________________________________________________________ b.闭合s和s2,再闭合或断开干路开关s1,观察开关s1控制哪个灯泡.观察结果:____________________________________________________________ c.闭合s和s1,再闭合或断开干路开关s2,观察开关s2控制哪个灯泡.观察结果:____________________________________________________________ [结论] 1.在串联电路里开关控制____________用电器;如果开关的位置改变了,它的控制作 用_________.2.在并联电路干路里的开关控制__________________用电器;支路中的开关只能控制 _______________用电器.篇三：大学物理实验报告模板.**学院物理系大学物理 学生实验报告

实验项目： 实验地点： 班 级： 姓 名： 座 号：

实验时间：月 物理系编制

一、实验目的：

二、实验仪器设备：

三、实验原理：

四、实验步骤： 教师签名：

五、实验数据记录

六、实验数据处理

第四篇：材料物理实验报告格式

材料物理实验报告

实验名称____________________

班级____________________

学号____________________

姓名____________________

同组实验人__________________

实验日期____________________

第五篇：物理实验报告

6这个学期的大学 物理实验, 我体会颇深。首先 , 我通过做实验 物理实验, 了解了许多实验的基本原理和实验方法,为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础.我很感谢能够有机会学习物理实验,因为每一位老师都教 会了我很多东西.每次上实验课, 师都给我们认真的讲解实验原理, 轮到我们自己动手的时候, 老师还常常给予我们帮助, 不厌其烦地为我们讲解, 地为我们讲解,直到我们做出来.直到我们做出来.有的同学在实验过程中出现了 问题，老师也总是陪着我们直到最后一名同学做完了实验。7

13通过物理实验，我学会了基本物理量的测量和分析方法,基本实验仪器的使用等;其次 ,我已经学会了独立作实验的能力, 实验大大提高了我的动手能力和思维能力以及基本操作 的能力, 并且我也深深感受到做实验要具备科学认真的态度和创造性的思维.通过本学期的物理实验，我接触并学会了很多新仪器的使用，将课堂上的知识灵活运用到实验中去，并可以自己用所学知识来解决实验中所出现的问题，做 到理论与实际紧密结合，活学活用 下面我就谈一下我在做实验时的一些技巧与方法.14

31对于每一次将要进行的实验,我们都要做好预习,通过 阅读实验教材,上网搜索资料,自己翻阅其他辅导书, 弄清本次实验的目的,原理和所要使用的仪器,明确测量方法, 了解 实验要求及实验中特别要注意的问题等.这一步至关重要,它 是实验成败的关键.我觉得我对于这一点还是做的不错的, 因 此每一次实验都能够很顺利地完成.此每一次实验都能够很顺利地完成.而且我发现我准备地越充 分,实验就会越顺利.因为前期的准备可以使我在实验的时候.避免手忙脚乱,充分的预习也使我充满了信心.因为我做了充 分的预习,在实验中就不会遇到突发状况而不知该如何是好.就这样一步一个脚印,就不必“从头再来” 节省了时间.我们做实验是在每周周四的晚上，先由实验辅导老师对实验 进行讲解,老师的讲解很重要,一定要认真地听.因为老师会 讲一些实验中可能会出现的问题及注意事项, 讲一些实验中可能会出现的问题及注意事项,这会帮我们解决 很多麻烦, 可以避免很多错误.在实验中我们还用到了很多原来没有接触过的仪器,我们知道在使用仪器前一定要调整仪器的初态使之处于安全位置, 还要对零位作调整如果没有归零的话应使其归零,老实讲解完实验有关的事情后还会给我们再详细的对实验仪器的使用进行讲解,对实验验的装置了解之后,我们对自己动手实验就不会有一种很陌生 的感觉了 这一点对我们来说很有利, 我们可以很投入和很成 功的完成实验.因为我们已经知道什么地方是操作的要点.因为我们已经知道什么地方是操作的要点,什 么可能导致失败.实验完毕,实验数据须经教师

审阅,签字,再将 仪器整理好 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58实验后数据处 理一定要独立完成,莫抄其他同学的,否则 ,做实验就没有什么意 义了,也就不会有什么收获.客观,真实,详尽的记录是一笔宝贵的财富.我们应该始终挚 着地追求科学真理,就能无愧吾心,在实验中，我学到很多东西，特别是在做实验报告时，因为在做 实验中，我学到很多东西，特别是在做实验报告时，数据处理时出现很多问题，如果不解决的话，将会很难的继续下 去。我认识到物理实验课的主要目的是理论教学相辅相成的基础实验课程。通过做物化实验，我清楚的认识到，做事要严谨，做人应诚信。知之为知之，不知为不知。只有这样，以后走向工作岗位，才能 知之为知之，不知为不知。只有这样，以后走向工作岗位，才能 踏踏实实，做一个堂堂正正的人。物理实验远没有我想象的那样简单, 要想做好一个物理实验, 容不得半点马虎.大学物理实验正是这样一门培养我们耐心,恒 心和信心的课,让我们的思维和创造力得到了大幅度的提高,让 我们的科学素养有了很大的飞越.主动学习,激发了我们的学习热情,不管实验成功或是失败,我 们都能从中获得很多从其它地方得不到的知识,让我们获益匪 浅!总之，这次物化实验对我影响很大，使我学会了很多东西，丰富 开阔了眼界，加深了我对物理化学实验的认识，了我自身的经历，终将受益一生。通过做物化实验，我感觉能力的培养和训练主要表现在两个方面：（1）逻辑思维能力的增强。物理化学实验最后所得的结果往往不是直接测量的到的，而是通过理论分析，推导出一系列理论公式，再由直接测量到的物理量运算而得到的。因此，要求我们在实验中勤于思考，善于分析，充分发挥想象力，不断提高思维的 逻辑性。（2）科学研究能力的培养。主要是通过科研实践培养研究和解 决问题的创新能力。物理化学实验加强了这方面的初步训练，包 括包括实验研究方案的设计，实验研究方法的比较，实验要求方 面的选择，实验数据的正确记录和处理，相关文献资料的查阅，实验研究结果的分析、总结和归纳，实验研究报告的书写等基本 科学研究能力的训练，为毕业论文和科研实践打下基础。