应用光学实验
应用光学实验
5000+ 人选课
更新日期:2025/05/18
开课时间2025/04/11 - 2025/06/30
课程周期12 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介


·        “应用光学实验(Applied Optics Lab.)”是和应用光学课程对应,但独立开设的实验课。面向光电相关专业的学生,有光学应用需求的工程技术人员和对光学感兴趣的其他人员。

·        本课程可与应用光学理论课配套学习,丰富的实验有助于学习者对应用光学中众多概念和公式的深入理解,并涉及光路调试技巧、Zemax光学设计仿真、常用光学仪器介绍、实验数据处理等与实践能力密切相关的内容。也可以独立于理论课,单独从实验的角度去认识应用光学,从学做实验到设计实验,或从工程实践及日常生活中的光学问题出发,从课程之中寻求解决之策。

·        课程为不同学习者设计不同形式和层次的实验:

1)     DIY实验,借助身边的物品,如放大镜、照相机、望远镜等,认识生活中的光学现象(*)

2)     常规实验,实验器材常见于大学的物理实验室,有兴趣的同学可以联系课程组获得其具体型号参数(**)

3)     高阶实验,多利用科研型实验设备或专业实验仪进行,可作为科研设备或专业仪器的操作应用指南(***)

4)     自主设计实验或虚拟仿真实验,其中自主设计实验由同学自由选题完成一个光学实验项目的设计或实施方案, 或详述一个具体的需要实验解决的光学问题,并采用互评方式进行评分,为学习者和课程组之间架起交流的桥梁。(****)

课程大纲
绪论(郑晓东,吕玮阁)
0.1t课程简介
实验准备-光学元件及其持握与清洁
实验准备-实验仪器介绍
0.2t项目设计要求及选编
0.3 如何开展项目设计(以250万幅/秒高速摄影机为例)
准入测验 实验室安全
作业 自主项目设计(****)
第一讲 光与光学元件基础实验(郑晓东,吕玮阁)
1.1 球面透镜外形参数的测量(**)
1.2 认识可见光、不可见光与光的独立传播(*/**)
测验1 光与光学元件
第二讲 光路调试与单透镜成像(吕玮阁)
2.1 光路调试的原则、方法及原理
2.2 光路调试技巧:二次成像法与自准直法(**)
2.3 单透镜成像与放大倍率的测量(*/**)
测验2 光路调试与单透镜成像
第三讲 基点基面与透镜组合(吕玮阁)
3.1 认识基点和基面
3.2 柱面镜的演示实验(**)
3.3 透镜组合及其基点和基面的测量(**)
3.4 DIY实验:手机摄像头的焦距/眼镜的度数(*)
测验3 基点基面与透镜组合
第四讲 光学材料的色散(郑晓东,蒋凌颖)
4.1 色散的原理
4.2 分光计的介绍及调整(**)
4.3 最小偏向角法测量光学材料的折射率(**)
4.4 光学玻璃的色散曲线测量(**)
测验4 光学材料的色散
第五讲 典型光学系统:望远系统(吕玮阁)
5.1 望远系统的结构与原理
5.2 DIY实验:瞄准镜的拆解、测量与建模
5.3 望远系统的搭建(**)
5.4 望远系统的参数测量(*/**)
测验5 望远系统测验
第六讲 典型光学系统:显微镜(郑晓东,蒋凌颖,吕玮阁)
6.1 显微系统的原理及分类
6.2 金相显微镜的使用(***)
6.3 显微系统的搭建(**)
6.4 显微系统的参数测量(**)
测验6 显微系统测验
第七讲 光学系统像差实验(徐建锋,吕玮阁)
7.1 光学系统像差基本理论
7.2 星点法基本理论和位置色差实验
7.3 五种单色像差实验(*/***)
测验7 像差测验
第八讲 光学系统的成像质量评价(吕玮阁,徐建锋)
8.1 光学系统的成像质量评价方法及实验(*/**)
8.2 科研级高精度光学传递函数测试仪介绍(***)
测验8 成像质量评价测验
第九讲 光电成像系统图像记录过程的微观虚拟仿真实验(吕玮阁,郑晓东)
从光信号到数字图像信号:光电图像传感器的图像记录