实验六 光栅衍射实验——光栅距的测定
实验目的：
了解光栅的结构及光栅距的测量方法。
实验所需部件：
光栅、激光器、直尺与投射屏（自备）。 实验步骤：
1、激光器放入光栅正对面的支座中用紧定螺丝固定，接通激光电源后使光点对准光栅中点。
2、在光栅后面安放好投射屏，观察到一组有序排列的衍射光斑，与激光器正对的光斑为中央光斑，依次向两侧为一级、二级、三级…衍射光斑。如图（28）所示。请观察光斑的大小及光强的变化规律。
3、根据光栅衍射规律，光栅距D与激光波长λ、衍射距离L、中央光斑与一级光斑的间距S存在下列的关系：
L?SS22D??（式中单位：L、S为mm，λ为nm, D为μm）
根据此关系式，已知固体激光器的激光波长为650nm，用直尺量得衍射距离L、光斑距S，即可求得实验所用的光栅的光栅距。（测出五组数据，取平均值） 测距实验：
1、按照光栅衍射公式，已知光栅距、激光波长、光斑间距，就可以求出衍射距
离L。
2、将激光对准衍射光栅中部，在投射屏上得到一组衍射光斑，根据公式求出L。 3、调整投射屏与光栅的距离，并尽可能试用不同的激光器，将测得的各参数L、
S、D、λ
填入表格，以验证公式。
实验数据表
序号 L(mm) S(mm) D(μm) 1 2 3 4 5 实验七 光电池应用------光强计
实验所需部件:
光电池(或串或并均可)、光强测试电路单元
实验步骤:
1. 图(20)为光电池测光实验电路单元的原理图。光电池接入时请注意极性。发
光二极管已在电路中接入。
2. 调节光电池受光强度，分别在光照很暗、正常光照和光照很强时观察两个发
光二极管不亮、稍亮、两个都很亮，这样就形成了一个简易的光强计。
实验八 电荷耦合图像传感器---CCD摄像法测径实验
实验原理：
电荷耦合器件（CCD）的重要应用是作为摄像器件，它将二维光学图像信号通过驱动电路转变成一维的视频信号输出。当光学镜头将被摄物体成像在CCD的光敏面上，每一个光敏单元（MOS电容）的电子势阱就会收集根据光照强度而产生的光生电子，每个势阱中收集的电子数与光照强度成正比。在CCD电路时钟脉冲的作用下，势阱中的电荷信号会依次向相邻的单元转移，从而有序地完成载流子的运输—输出，成为视频信号。
用图像采集卡将模拟的视频信号转换成数字信号，在计算机上实时显示，用实验软件对图像进行计算处理，就可获得被测物体的轮廓信息。 实验所需部件：
CCD摄像头、被测目标（圆形测标）、视频线、图像采集卡、实验软件 实验步骤：
1、根据图像采集卡光盘安装说明在计算机中安装好图像卡。并按要求正确设置。 2、在被测物前安装好摄像头，连接CCD稳压电源，视频线正确连接图像卡与摄像头。
3、检查无误后进入测量程序，启动图像采集后，屏幕窗口即显示被测物的图像，适当地调节CCD的镜头前后位置，使目标图像最为清晰。
4、尺寸标定：先取一标准直径圆形目标（D0=10mm），根据测试程序测定其屏幕图像的直径D1（单位用象素表示），则测量常数K=D1/D0。
5、保持CCD镜头与位移平台距离不变，更换另一未知直径的圆形目标，利用测试程序测得其在屏幕上的直径，除以系数K，即得该目标的直径。 思考题：
如何利用此方法测试方形物体的尺寸。 注意事项：
利用图象卡采集，务请正确设置采集参数，详见CCD测试系统软件说明。