当前课程知识点：光电仪器设计 > 辅助内容：光学实验基本技能 > A2 调整光线与导轨平行 > A2 调整光线与导轨平行
大家好
在测量导轨的直线度
位移等几何量的时候
需要调整光线与导轨平行
这次课我们来介绍
如何调整光线与导轨平行
实际上光线与导轨平行
只是光学实验的一个特例
我们需要掌握的是
如何把光线调整到我们需要的方位
更确切地说
两点确定一条直线
那么我们怎么调整光线
使其通过给定的两点呢
如果有了好的调整方法
我们可以很轻松地调整
干涉仪的测量光和参考光重合
也就是说经过分光镜以后
如果测量光和参考光
都经过这两个小孔
那么就可以很容易地看到干涉条纹了
我们也可以对不同波长的
激光进行合束
合束后的光经过这两个小孔
就说明它们将永远一起走
我们先来看一下光路调整的原理
我们的目标是调整光线
经过这两个小孔
最初如果光线是这样的
我们需要调整这个反射镜2的角度
来改变光线的角度
因为角度变化
导致的光点位置变化在远处看得更清楚
因此我们调整反射镜2的角度时
需要看远处的小孔2
让光线穿过小孔2中心
但是因为光线是倾斜的
在远处光线穿过小孔2中心了
而在近处光线就又不穿过小孔1了
这时候需要调整这个反射镜1
改变光线在反射镜2上的位置
让光线大致能穿过小孔1
然后再调整反射镜2
改变光线角度
让它在远处穿过小孔2
通过这样远处调角度
近处调位置 调整几次
就可以保证光线在近处和远处
分别穿过小孔1和小孔2了
也就是说光线被这两个小孔定位了
下面我们来看
如何把激光光束调得和这个导轨平行
实际上把激光光束调到特定的方向
是光学实验中最常用的调整技术
那么在调整的时候我们会这样做
首先这是一个激光
它发出来光是这样的
那么我们先用两个反射镜
给它反射到导轨的上方
首先要确定反射镜的高度
一般来讲 反射镜的高度
基本上放到近处
和激光的高度差不多一样高就行了
那么这时候我们把这个反射镜
先把光反到这边的方向上来
然后再用这个反射镜
把光反到
我们想要的这个
导轨的上方 这只是大概齐
反射到导轨的上方
我们先把它固定住
接下来我们可以用一个小孔来进行调节
这是一个小孔光阑
我们把它固定到导轨上
那么如果激光
当小孔光阑在前端也穿过小孔
当小孔光阑在后方也穿过小孔
那么这时候基本上它和导轨是平行的了
那么我们先看在前端
首先我们希望
这个小孔的高度
和激光光束的高度别差太多
那么我们也可以把激光这样转到这儿
转到小孔上
跟小孔差不多一样高
那可以了 小孔的高度不用调了
那么下面我们就看
这个小孔 一般来讲我们是从远端开始
就把小孔放在导轨的远端
放在导轨的远端以后
那么让这个反射镜反射的光
正好穿过小孔
你看它现在离小孔还差好远
说明它的位置不合适
我们需要去粗调
这个反射镜的位置
然后让光束基本上
转到小孔附近了
可能还会高度上有一点点差别
那么我们还可以调一下高度
为什么在远端用调这个反射镜
而不调这个反射镜呢
主要是因为这个反射镜
它调的实际上是一个角度
而在远端对角度更敏感
但是如果调这个反射镜
它对于小孔来说
角度和位置它是同时调的
然后我们把这个小孔放在近端
小孔放在近端以后
那么我看
这个光点它就不在小孔正中心了
那么这时候我们来调这个反射镜
使得光点基本上在小孔的正中心
然后再放在远端
你看它又偏出去了 那么这个时候
再来调这个反射镜
就这样反反复复地调几次
就可以使得小孔在近端和在远端
光点都能穿过小孔
然后再放到远端
所以我们一定要记住
小孔在远端的时候应该是调
离小孔最近的那个反射镜
也就是说这个反射镜
那么当它在近端的时候
我们可以调整这个反射镜
这样反复调几次应该就可以了
基本上就可以了
那么这时候是我们通过移动小孔来调整
光线和这个导轨平行
但是有的时候更简单的方法
如果我有两个小孔
那么我们知道两点确定一条直线
那我可以把这两个小孔都放在导轨上
然后不管光束是否和导轨平行
我是希望这个
光线穿过这两个小孔的中心
那么怎么调呢
我可以先把这个小孔打开
然后一定要调
离这个远端小孔最近的反射镜
来调它的角度
这样我可以让这个光点穿过小孔的中心
然后在近处我再调这个反射镜
使得它也穿过中心
就这样来回调几次
那么我们就可以看到
慢慢地 光束就穿过这两个小孔的中心了
也就是说这两个小孔
确定了光线这条直线
那么这个基本上就是
把光线调到我们喜欢的方向上
这么一种调节方法
我们来总结一下这个方法
所谓的远处调角度
因为这个是它最后一个反射镜
我们在调角度的时候
要用离这个小孔
最近的一个反射镜
那么这个是用来调位置的
也就是调光点在这个小孔上的位置
这样反复调几次
就可以用这两个小孔
来确定这条光线了
那么这个调整就到这儿
-1.1 为什么要学光电仪器设计
-1.2 课程简介
--1.2 课程简介
-1.3 学习方法和课程要求
-2.1 误差基本概念
-2.2 误差表示方法
-2.3 实验设计方法
-2.4 误差分析实例
-2.5 仪器误差分配
-第2章-仪器误差分析与分配-练习题
-3.1 什么是阿贝误差
-3.2 阿贝误差的补偿
-3.3 工程应用中如何补偿阿贝误差
-3.4 光学自适应原则
-第3章-光电仪器设计原则-练习题
-A1 走进光学实验室
-A2 调整光线与导轨平行
-A3 针孔滤波和光束的扩束准直
-A4 干涉实验
--A4 干涉实验
-A5 光纤耦合
--A5 光纤耦合
-4.1 泰曼格林干涉仪与双频干涉仪
-4.2 双频干涉仪的位相测量方法
-4.3 双频激光干涉仪的组成与使用
-4.4 神奇的角锥棱镜和猫眼反射镜
-4.5 平面镜干涉仪
-4.6 几何量测量用干涉仪
-4.7 干涉仪安装
-访谈 双频激光干涉仪开发过程中的点点滴滴
-4.8 菲索面形测量干涉仪
-4.9 面形测量干涉仪新进展
-4.10 菲索干涉仪使用
-第4章-干涉仪-练习题
-5.1 光谱仪分类与指标
-5.2 与能量相关的指标
-5.3 全息光栅色散型光谱仪
-5.4 中阶梯光栅色散型光谱仪
-5.5 傅立叶变换光谱仪
-5.6 傅立叶变换光谱仪的参数计算
-5.7 外差型傅立叶变换光谱仪
-5.8 空间调制傅立叶变换光谱仪
-5.9 原子吸收分光光度计使用
-5.10 紫外分光光度计使用
-访谈 浅谈国产光谱仪的发展
-第5章-光谱仪-练习题
-6.1 显微镜发展历史
-6.2 典型显微图像及其功能
-6.3 显微镜的基本结构
-6.4 显微镜成像原理、放大率及分辨率
-6.5 物镜和目镜、成像像差
-6.6 光源和滤波片、照明方式
-6.7 显微镜的操作方法
-6.8 超高分辨率受激发射耗损（STED）显微镜技术
-6.9 相衬显微成像技术
-访谈 国产显微镜发展历程
-访谈 显微镜最新发展趋势
-第6章-显微镜-练习题
-7.1 飞秒激光频率梳
-7.2 飞秒光梳测距1
-7.3 飞秒光梳测距2
-7.4 飞秒光梳光谱分析
-7.5 激光跟踪仪原理
-访谈 激光跟踪仪的发展和应用
-7.6 激光跟踪仪的功能演示
-第7章-光电仪器新进展-练习题
-8.1 标准器概述与光波波长
-8.2 标尺和度盘
-8.3 莫尔条纹的几何解释
-8.4 莫尔条纹的衍射光学解释
-8.5 光栅读数头
-8.6 光栅尺参数设计和误差
-第8章-标准器-练习题
-9.1 横纵向瞄准
-9.2 读数测微系统
-9.3 光电瞄准
--9.3 光电瞄准
-9.4 纵向定位概述和共焦法
-9.5 其他纵向定位方法
-第9章-横纵向瞄准-练习题
-B1 相机原理与摄影入门
-B2 相机的变焦和对焦技术
-B3 单反相机的基本操作
-B4 复杂场景下的拍摄技巧
-B5 浅谈构图和后期处理
-课程总结
--课程总结
-期末答疑
-考试--期末考试
