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光学实验室
实验室介绍
是利用光学物理理论,使用光学仪器设备,进行直接观察物体、获取物理量、验证物理猜想和规律等实验项目的实验场所。
根据建设目的,可分为高校普通物理光学实验室和光学科研实验室,一般进行的实验项目可分以下三类:
• 光学测量与校准
• 光学验证
• 光电技术
实验项目与仪器设备
高校内理科和工科专业一般会开设大学物理作为专业基础课,光学实验是其中一大实验课程,由此建设的普通物理光学实验室一般会开展以下实验项目和配备以下实验仪器设备:
光具座基点的测定
阿贝折射计测定透明介质的折射率
偏振现象的观测与应用
细丝直径的测量与比较
测定单、双缝衍射的光强分布
光波波长测量方案和结果的比较
利用牛顿环干涉测量透镜曲率半径
薄透镜焦距的测定
光电效应测定普朗克常量
迈克尔逊干涉仪的调节和使用
分光计的调节及棱镜顶角的测量
用透镜光栅测定光波波长
用双棱镜测定光波波长
用分光计测定棱镜折射率
望远镜、显微镜的组装及放大倍数的测定
• 光具座
• 测节器
• 薄透镜
• 钠光灯
• 物屏
• 准直透镜
• 白屏
• 平面反射镜
• 阿贝折射计
• 单色光源(钠光灯)
• 玻璃片
• 激光器
• λ/4波片
• 可选择偏振片
• 光强分布测试仪
• 薄透镜
• 螺旋测微计
• 光具座
• 小孔光屏
• 激光器
• 可调狭缝光栅
• 二维调节架
• 一维光强测量装置
• 光栅
• 分光计
• 牛顿环
• 钠光灯
• 读数显微镜
• 迈克尔逊干涉仪
• 钠光灯
• 读数显微镜
• 牛顿环装置
• 光具座
• 滑座
• 凹/凸透镜
• 平面反射镜
• 钠光灯
• 物屏
• 白屏
• 二维调整架
• 分划板
• 目镜
• 可变口径二维架
• 读数显微镜架
• 光阑
• 滤色片
• 光电效应实验仪
• 迈克尔逊干涉仪
• 钠光灯
• 针孔屏
• 毛玻璃屏
• 激光器
• 分光计
• 双面平面镜
• 三棱镜
• 钠光灯
• 照明灯
• 钠光灯
• 分光计
• 透射光栅
• 白屏
• 光具座
• 双棱镜
• 可调狭缝
• 单色光源(钠光灯)
• 辅助透镜
• 测微目镜
• 汞灯
• 三棱镜
• 分光计
• 双面平面镜
• 米尺
• 透明标尺
• 箭孔屏
• 光具座
• 薄透镜
• 钠光灯
• 平面镜
光学科研实验室相对于普通物理光学实验室,基本不会承担高校基础课程,而更注重研究领域的探索性和深入性,根据研究方向可细分为超快光学实验室、光电子技术及应用实验室、微纳光学实验室、光学薄膜实验室等。因此,所涉及的仪器设备种类多、用途广:
光学仪器
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Optronis 条纹相机 SC-20
Optronis 条纹相机 SC-10
Optronis 条纹相机 S3C-1
超高速分幅相机-HF系列
Optronis X-ray 条纹相机
高性能制冷CCD相机 FLI
高性能制冷CCD相机 Apogee
高速相机 ALT系列
高功率飞秒光纤激光系统 FemtoPower
高能光源
大型脉冲X光机
小型脉冲X光机
光功率/光能量计
超宽光带白光源 WhiteLase SC400&SC450
光学设备
空心圆锥隔振光学平台
固态隔振光学平台
气浮型隔振光学平台
电子防潮柜
气瓶柜
*详细在供产品请咨询我司
光学实验室环境要求
♦ 洁净度要求
▷
实验室受控环境洁净度等级,要求是万级、千级、百级甚至更高。
▷
若洁净度控制不达标,
灰尘会附着在晶体、光栅、镜片等光学元器件上,改变光场分布,易形成衍射。如果光的强度比较高会形成光学强区,容易损坏光学元器
件。
空气中洁净度不达标
也
会影响光束质量,会影响实验质量。
♦ 温湿度控制
▷
温度控制范围:20℃~25℃,温度波动度:±0.5℃、±0.2℃、±0.1℃或更高。
▷
湿度控制范围:30%RH以下、30%~45%RH、45%~55%RH、55%~65%RH,湿度波动度:±5%RH、±2%RH或更高。
▷
若温度控制不达标,会出现热胀冷缩的情况,一是会导致平台、光学调整架、光学元件变形,影响光路稳定和光束质量;二是会导致光通过的空气密度发生变化,会
对
光的传播造成影响。
▷
若湿度控制不达标,会产生湿度波动,影响镜片等表面的薄膜稳定性,进而影响光路。湿度高会导致镜片表面水凝结,这样镜片容易被强激光打坏。另外在高湿环
境
下,有些光学晶体和膜层也会容易潮解。水汽对红外光的吸收也比较厉害。湿度过高(>70%)也容易造成电器故障,造成实验仪器设备损坏。
♦ 隔振处理
▷
一般的中小型仪器设备,采用光学平台即可满足隔离地面震动的要求。
▷
如果是大型装置,则需要做独立的隔振基础。
♦ 电气系统
▷
要确保稳定的电压和用电供应
,
电力不够会影响仪器的使用寿命,也会对实验带来一些稳定的因素。还应控制和降低电流的变化浮动、减少或稳定谐波的变化数
值、
减少或降低磁场的干扰等等。根据实验要求配备UPS。
▷
注意仪器接地与静电释放。
有一些精密仪器可能会有独立接地电阻的要求,根据仪器的要求,一般为小于4Ω、小于1Ω或更高要求。
♦ 水系统
▷
部分仪器设备由于风冷装置无法满足散热要求,需配备循环冷却水装置。
▷
实验中如需使用纯水可直接购置瓶装纯净水,对水质要求很高的实验可购置超纯水装置
。
♦ 气路系统
▷
部分实验可能需要使用惰性气体等特殊气体,需要注意用气安全,建议使用带气体报警装置的气瓶柜。
♦ 暖通系统
▷
为了使实验环境更舒适、承担部分仪器散热目标,一般需要配备空调系统和通风系统。
▷
注意暖通系统产生的风量和风速是否对实验产生影响,
在建设超净室的时候还要对工作面风速提出要求,一般来说工作面风速<0.25 m/s即可满足要求。
要求高的实验室可以提出更低的工作面风速的要求
。
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