针孔滤波器和空间滤波器有什么区别？

针孔滤波器（pin hole filter）

针孔滤波器实验(针孔滤波实验报告)

针孔滤波器实验(针孔滤波实验报告)

激光可以会聚成非常小的一点，所以可作为一个接近于理想的点光源来产生球面波，这对于光学系统是非常有用的。但是激光又具有高度的相干性，空中的灰尘，光学元件或激光本身往往有一些散射光会形成干扰

因此要在会聚的点上放一小孔，使杂散光不能通过（如用10倍的显微镜物镜聚焦，则针孔直径约25μm）该针孔所起的作用就好像电中的滤波器一样，不允许其他空间频率的光通过，所以称针孔滤波器。

空间滤波器（spatial filtering）

一种采用滤波处理的影像增强方法。其理论基础是空间卷积。目的是改善影像质量，包括去除高频噪声与干扰，及影像边缘增强、线性增强以及去模糊等。分为低通滤波（平滑化）、高通滤波（锐化）和带通滤波。处理方法有计算机处理（数字滤波）和光学信息处理两种。

空间滤波被广泛应用在光学信息处理技术中，光学信息处理，是指用光学方法实现对输入信息实施某种运算或变换，以达到对感兴趣的信息进行提取、编码、存储、增强、识别和恢复。空间滤波器就是使影像中包含的特定空间频率成分加强、减弱或改变相位的器件。

空间滤波的基本原理：

根据阿贝成像理论，在相干光照明下，显微镜的成像可分为两个步骤：

步是通过物的夫琅和费衍射在物镜的后焦面上形成一个衍射图（初级像）；

第二步则为物镜后焦面上的衍射图复合为次级像，这个可以通过目镜观察到。在此基础上，阿贝- 波特（Abbe-Porter）实验进一步证明：如果在物镜的焦平面（频谱面）上，放置不同的光线过滤装置（即滤波器），在像面上可以观察到不同的像。

针孔滤波器的原理是什么？

针孔滤波器滤除光束周围的杂散光

针孔滤波器，是硬件实现的一种滤波器，当我们关心的光源附近还有其他的光源时，为了消除这种杂光的干扰，就可以用针孔滤波器。原理如同拿一个纸筒，你只能看见感兴趣的光源，而挡住了有干扰的光源。这种滤波器基于光的直线传播。

不知道我的解释是否正确，欢迎高人指点斧正

求利用“迈克尔逊干涉仪”进行的实验，越多越好！

迈克尔逊干涉仪,是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作，为研究“以太”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。通过调整该干涉仪，可以产生等厚干涉条纹，也可以产生等倾干涉条纹。主要用于长度和折射率的测量，若观察到干涉条纹移动一条，便是M2的动臂移动量为λ/2，等效于M1与M2之间的空气膜厚度改变λ/2。在近代物理和近代计量技术中，如在光谱线精细结构的研究和用光波标定标准米尺等实验中都有着重要的应用。利用该仪器的原理，研制出多种专用干涉仪。

※特别强调：

干涉条纹是等光程点的轨迹，因此，要分析某种干涉产生的图样，必求出相干光的光程位置分布的函数。

若干涉条纹发生移动，一定是场点对应的光程发生了变化，引起光程变化的原因，可能是光线长度L发生变化，或是光路中某段介质的折射率n发生了变化，或是薄膜的厚度e发生了变化。

[编辑本段]迈克耳孙干涉仪

（英文：Michelson interferometer）是光学干涉仪中最常见的一种，其发明者是美国物理学家阿尔伯特·亚伯拉罕·迈克耳孙。迈克耳孙干涉仪的原理是一束入射光分为两束后各自被对应的平面镜反射回来，这两束光从而能够发生干涉。干涉中两束光的不同光程可以通过调节干涉臂长度以及改变介质的折射率来实现，从而能够形成不同的干涉图样。迈克耳孙和爱德华·威廉姆斯·莫雷使用这种干涉仪于1887年进行了的迈克耳孙-莫雷实验，并证实了以太的不存在。

[编辑本段]配置

如右图所示，在一台标准的迈克耳孙干涉仪中从光源到光检测器之间存在有两条光路：一束光被光学分束器（例如一面半透半反镜）反射后入射到上方的平面镜后反射回分束器，之后透射过分束器被光检测器接收；另一束光透射过分束器后入射到右侧的平面镜，之后反射回分束器后再次被反射到光检测器上。注意到两束光在干涉过程中穿过分束器的次数是不同的，从右侧平面镜反射的那束光只穿过一次分束器，而从上方平面镜反射的那束光要经过三次，这会导致两者光程的变化。对于单色光的干涉而言这无所谓，因为这种异可以通过调节干涉臂长度来补偿；但对于复色光而言由于在介质中不同色光存在色散，这往往需要在右侧平面镜的路径上加一块和分束器同样材料和厚度的补偿板，从而能够消除由这个因素导致的光程。

在干涉过程中，如果两束光的光程是光波长的整数倍（0，1，2……），在光检测器上得到的是相长的干涉信号；如果光程是半波长的奇数倍（0.5，1.5，2.5……），在光检测器上得到的是相消的干涉信号。当两面平面镜严格垂直时为等倾干涉，其干涉光可以在屏幕上接收为圆环形的等倾条纹；而当两面平面镜不严格垂直时是等厚干涉，可以得到以等厚交线为中心对称的直等厚条纹。在光波的干涉中能量被重新分布，相消干涉位置的光能量被转移到相长干涉的位置，而总能量总保持守恒。

19世纪末人们通过使用气体放电管、滤色镜、狭缝或针孔成功得到了迈克耳孙干涉仪的干涉条纹，而在一个版本的迈克耳孙-莫雷实验中采用的光源是星光。星光不具有时间相干性，但由于其从同一个点光源发出而具有足够好的空间相干性，从而可以作为迈克耳孙干涉仪的有效光源。

[编辑本段]应用

迈克耳孙干涉仪的最应用即是它在迈克耳孙-莫雷实验中对以太风观测中所得到的零结果，这朵十九世纪末经典物理学天空中的乌云为狭义相对论的基本设提供了实验依据。除此之外，由于激光干涉仪能够非常地测量干涉中的光程，在当今的引力波探测中迈克耳孙干涉仪以及其他种类的干涉仪都得到了相当广泛的应用。激光干涉引力波天文台（LIGO）等诸多地面激光干涉引力波探测器的基本原理就是通过迈克耳孙干涉仪来测量由引力波引起的激光的光程变化，而在中的激光干涉空间天线（LISA）中，应用迈克耳孙干涉仪原理的基本构想也已经被提出。迈克耳孙干涉仪还被应用于寻找太阳系外行星的探测中，虽然在这种探测中马赫-曾特干涉仪的应用更加广泛。迈克耳孙干涉仪还在延迟干涉仪，即光学分相移键控解调器（Optical DPSK）的制造中有所应用，这种解调器可以在波分复用网络中将相位调制转换成振幅调制。

[编辑本段]非线性迈克耳孙干涉仪

在所谓非线性迈克耳孙干涉仪中，标准的迈克耳孙干涉仪的其中一条干涉臂上的平面镜被替换为一个Gires-Tournois干涉仪或Gires-Tournois标准具，从Gires-Tournois标准具出射的光场和另一条干涉臂上的反射光场发生干涉。由于Gires-Tournois标准具导致的相位变化和光波长有关，并且具有阶跃的响应，非线性迈克耳孙干涉仪有很多特殊的应用，例如光纤通信中的光学梳状滤波器。另外，迈克耳孙干涉仪的两条干涉臂上的平面镜都可以被替换为Gires-Tournois标准具，此时的非线性迈克耳孙干涉仪会产生更强的非线性效应，并可以用来制对称的光学梳状滤波器。

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这个主要是测量钠双线的波长。

【实验目的】

1.了解迈克尔逊干涉仪的干涉原理和迈克尔逊干涉仪的结构，学习其调节方法。

2．调节观察干涉条纹，测量激光的波长。

3．测量钠双线的波长。

4．练习用逐法处理实验数据。

【实验仪器】

迈克尔逊干涉仪，钠灯，针孔屏，毛玻璃屏，多束光纤激光源（HNL 55700）。

【实验原理】

1．迈克尔逊干涉仪

图1是迈克尔逊干涉仪实物图。图2是迈克尔逊干涉仪的光路示意图，图中M1和M2是在相互垂直的两臂上放置的两个平面反射镜，其中M1是固定的；M2由精密丝杆控制，可沿臂轴前、后移动，移动的距离由刻度转盘(由粗读和细读2组刻度盘组合而成)读出。在两臂轴线相交处，有一与两轴成45°角的平行平面玻璃板G1，它的第二个平面上镀有半透（半反射）的银膜，以便将入射光分成振幅接近相等的反射光⑴和透射光⑵，故G1又称为分光板。G2也是平行平面玻璃板，与G1平行放置，厚度和折射率均与G1相同。由于它补偿了光线⑴和⑵因穿越G1次数不同而产生的光程，故称为补偿板。

从扩展光源S射来的光在G1成两部分，反射光⑴经G1反射后向着M2前进，透射光⑵透过G1向着M1前进，这两束光分别在M2、M1上反射后逆着各自的入射方向返回，都达到E处。因为这两束光是相干光，因而在E处的观察者就能够看到干涉条纹。

由M1反射回来的光波在分光板G1的第二面上反射时，如同平面镜反射一样，使M1在M2附近形成M1的虚像M1′，因而光在迈克尔逊干涉仪中自M2和M1的反射相当于自M2和M1′的反射。由此可见，在迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉与空气薄膜所产生的干涉是等效的。

当M2和M1′平行时(此时M1和M2严格互相垂直)，将观察到环形的等倾干涉条纹。一般情况下，M1和M2形成一空气劈尖，因此将观察到近似平行的干涉条纹(等厚干涉条纹)。

2．单色光波长的测定

用波长为λ的单色光照明时，迈克尔逊干涉仪所产生的环形等倾干涉圆条纹的位置取决于相干光束间的光程，而由M2和M1反射的两列相干光波的光程为

Δ＝2dcos i (1)

其中i为反射光⑴在平面镜M2上的入射角。对于第k条纹，则有

2dcos ik＝kλ (2)

当M2和M1′的间距d逐渐增大时，对任一级干涉条纹，例如k级，必定是以减少cosik的值来满足式(2)的，故该干涉条纹间距向ik变大(cos ik值变小)的方向移动，即向外扩展。这时，观察者将看到条纹好像从中心向外“涌出”，且每当间距d增加λ/2时，就有一个条纹涌出。反之，当间距由大逐渐变小时，最靠近中心的条纹将一个一个地“陷入”中心，且每陷入一个条纹，间距的改变亦为λ/2。

因此，当M2镜移动时，若有N个条纹陷入中心，则表明M2相对于M1移近了

Δd＝N (3)

反之，若有N个条纹从中心涌出来时，则表明M2相对于M1移远了同样的距离。

如果地测出M2移动的距离Δd，则可由式(3)计算出入射光波的波长。

3．测量钠光的双线波长Δλ

钠光2条强谱线的波长分别为λ1＝589.0 nm和λ2＝589.6 nm，移动M2，当光程满足两列光波⑴和⑵的光程恰为λ1的整数倍，而同时又为λ2的半整数倍，即

Δk1λ1＝(k2＋)λ2

这时λ1光波生成亮环的地方，恰好是λ2光波生成暗环的地方。如果两列光波的强度相等，则在此处干涉条纹的视见度应为零(即条纹消失)。那么干涉场中相邻的2次视见度为零时，光程的变化应为

ΔL＝kλ1＝(k＋1)λ2 (k为一较大整数)

由此得

λ1－λ2＝＝

于是

Δλ=λ1－λ2＝＝

式中λ为λ1、λ2的平均波长。

对于视场中心来说，设M2镜在相继2次视见度为零时移动距离为Δd，则光程的变化ΔL应等于2Δd，所以

Δλ＝ (4)

对钠光＝589.3 nm，如果测出在相继2次视见度最小时，M2镜移动的距离Δd ,就可以由式(4)求得钠光D双线的波长。

4.点光源的非定域干涉现象

激光器发出的光，经凸透镜L后会聚S点。S点可看做一点光源，经G1(G1未画)、M1、M2′的反射，也等效于沿轴向分布的2个虚光源S1′、S2′所产生的干涉。因S1′、S2′发出的球面波在相遇空间处处相干，所以观察屏E放在不同位置上，则可看到不同形状的干涉条纹，故称为非定域干涉。当E垂直于轴线时(见图3)，调整M1和M2的方位也可观察到等倾、等厚干涉条纹，其干涉条纹的形成和特点与用钠光照明情况相同，此处不再赘述。

【实验内容与步骤】

1．观察扩展光源的等倾干涉条纹并测波长

①点燃钠光灯，使之与分光板G1等高并且位于沿分光板和M1镜的中心线上，转动粗调手轮，使M1镜距分光板G1的中心与M1镜距分光板G1的中心大致相等(拖板上的标志线在主尺32 cm 位置)。

②在光源与分光板G1之间插入针孔板，用眼睛透过G1直视M2镜，可看到2组针孔像。细心调节M1镜后面的 3 个调节螺钉，使 2 组针孔像重合，如果难以重合，可略微调节一下M2镜后的3个螺钉。当2组针孔像完全重合时，就可去掉针孔板，换上毛玻璃，将看到有明暗相间的干涉圆环，若干涉环模糊，可轻轻转动粗调手轮，使M2镜移动一下位置，干涉环就会出现。

③再仔细调节M1镜的2个拉簧螺丝，直到把干涉环中心调到视场，并且使干涉环中心随观察者的眼睛左右、上下移动而移动，但干涉环不发生“涌出”或“陷入”现象，这时观察到的干涉条纹才是严格的等倾干涉。

④测钠光D双线的平均波长。先调仪器零点，方法是：将微调手轮沿某一方向(如顺时针方向)旋至零，同时注意观察读数窗刻度轮旋转方向；保持刻度轮旋向不变，转动粗调手轮，让读数窗口基准线对准某一刻度，使读数窗中的刻度轮与微调手轮的刻度轮相互配合。

⑤始终沿原调零方向，细心转动微调手轮，观察并记录每“涌出”或“陷入”50个干涉环时，M1镜位置，连续记录6次。

⑥根据式(5-8)，用逐法求出钠光D双线的平均波长，并与标准值进行比较。

2．观察等厚干涉和白光干涉条纹

①在等倾干涉基础上，移动M2镜，使干涉环由细密变粗疏，直到整个视场条纹变成等轴双曲线形状时，说明M2与M1′接近重合。细心调节水平式垂直拉簧螺丝，使M2与M1′有一很小夹角，视场中便出现等厚干涉条纹，观察和记录条纹的形状、特点。

②用白炽灯照明毛玻璃(钠光灯不熄灭)，细心缓慢地旋转微动手轮，M2与M1′达到“零程”时，在M2与M1′的交线附近就会出现彩色条纹。此时可挡住钠光，再极小心地旋转微调手轮找到条纹，记录观察到的条纹形状和颜色分布。

3．测定钠光D双线的波长

①以钠光为光源调出等倾干涉条纹。

②移动M2镜，使视场中心的视见度最小，记录M2镜的位置；沿原方向继续移动M2镜，使视场中心的视见度由最小到直至又为最小，再记录M2镜位置，连续测出6个视见度最小时M2镜位置。

③用逐法求Δd的平均值，计算D双线的波长。

4．点光源非定域干涉现象观察

方法步骤自拟。

迈克尔逊干涉仪系精密光学仪器，使用时应注意防尘、防震；不能触摸光学元件光学表面；不要对着仪器说话、咳嗽等；测量时动作要轻、要缓，尽量使身体部位离开实验台面，以防震动。

参考文献实验报告格式

参考文献实验报告格式

在这个阶段中，学生根据已有知识的经验，通过演绎、归纳、推理而提出的设，不少带有猜测的性质。此时教师要学生积极作出设，不应压抑学生的思维，不管是对是错，都不要忙于作出评价。下面是我精心收集的参考文献实验报告格式，希望能对你有所帮助。

参考文献实验报告格式 篇1 一、实验目的

1、干涉的实验目的

1)组装调节迈克尔逊干涉仪，观察点光源产生的非定域等厚、等倾干涉条纹记录。

2)观察干涉条纹反衬度随光程变化。了解光源干涉长度的意义，检查防震台稳定性。

3)比较平面波和球面波产生干涉条纹的区别。

2、衍射的实验目的

1)验证夫琅禾费衍射图样的若干规律。

2)掌握测量利用光电元件测量光强的方法。

3)用Matlab模拟夫琅禾费衍射现象。

二、实验仪器

1、干涉实验仪器

He-Ne激光器，反射吧镜，衰减器，分光光楔，扩束器，显微物镜镜头，光阑，CCD，配备相关软件的计算机，白板。

2、衍射实验仪器

He-Ne激光器，反射镜，双凸透镜，狭缝，圆孔，一维光栅，衰减器，CCD，计算机。

三、基本原理

1、迈克尔逊干涉仪的非定域干涉条纹

本仪器是用分裂振幅的方法产生双光束干涉以实现光的干涉。从激光器岀射的光束经过准直扩束器系统，形成一束宽度合适的平行光束。这束平行光射入分光棱镜之后分为两束。一束由分光棱镜反射后到达发射镜，经反射后透过分光棱镜，形成岀射光束，这是光束；另一束透过分光棱镜，到达反射镜，经过反射后再次到达分光棱镜，形成反射光束，这是第二束光。在分光棱镜前方两束光的重叠区域放上CCD。

干涉原理，如有图所示，其中S为单色点源，M1、M2为互相垂直放置的平面反射镜。BS为分束镜，放在M1M2法线的交点上，并分别与M1、M2成45°角。电光源S发出球面波经BS的镀膜层分为两束光。这两束光分别经M1、M2反射又回到BS，在BS上透过和反射的这两束光在BS的右侧空间形成一非定域的干涉场。屏幕放在干涉场中垂直于光束方向，在屏幕上可以看到干涉条纹。M2’与M1平行时（及M2与M1相互垂直），产生圆形干涉条纹，当M2’与M1之间有一定小的倾角时，屏幕上的干涉条纹不再是圆形的封闭曲线，而变成弯线或是接近直线（实际上是双曲线或椭圆的一部分）。

圆心条纹中心处的光强取决于M1M2相对的距离d，即：

2dIPABcos

当d=k时，（k为整数），中心出现亮点；当d=(k+1/2)时,中心出现暗点。圆形条纹的粗细和疏密程度与d有关。当d减小时，圆条纹显得疏而粗；当d增大时，条纹变得细而密。

2、撒格雷特干涉仪用分振幅法产生两束光以实现干涉的仪器

它是由一块分光棱镜和三块全反射镜组成，四面的中心光路构成一

个平行四边形。从激光器岀射的光束经过准直扩束系统，形成一束宽度合适的平行光。这束平行光射入分光棱镜之后分为两束，一束由分光棱镜反射后达到反射镜，经过三个反射镜三次反射，形成出射光；第二束光通过分光棱镜，也是经过三个反射镜反射后射出。这两束光的路径相反，但是岀射时几乎同向。在分束镜前方两束光的重叠区域放上屏P。若两束光严格平行，则在屏幕上不出现干涉条纹；若两束光在水平方向有一个交角，那么在屏幕的竖直方向出现干涉条纹，而且两束光交角越大，干涉条纹越密。

3、马赫-曾德干涉仪用分振幅法产生双光束以实现干涉的仪器

它是由两块分光棱镜和两块全反射镜组成，四个反射面接近互相平行，中心光路构成一个平行四边形。从激光器中岀射的光束经过准直扩束系统，形成一束宽度合适的平行光束。这束平行光射入分光棱镜之后分为两束。一束由分光棱镜反射后到达反射镜，经过其再次反射并透过一个分光棱镜之后分为两束光；另一束透过分光棱镜，经过反射镜及分束镜两次反射后射出。在一块分光棱镜前方两束光的重叠区域放上屏P。若两束光严格平行，则在屏幕不出现干涉条纹；若两束光在水平方向有一个交角，那么在屏幕的竖直方向出现干涉条纹，而且两束光交角越大，干涉条纹越密。

4、夫琅禾费衍射原理

夫琅禾费衍射使光源距离衍射屏为无限远即用平面波照射衍射屏，

并在无限远接收的装置。实际上要把光源及接收屏放在离衍射屏无限远处是办不到的。此外，根据菲涅尔近似条件和夫琅禾费近似条件，只要依据近似条件，观察屏相对而言足够远，便是夫琅禾费衍射。

（1）夫琅禾费单缝衍射

夫琅禾费单缝衍射花样的特点是：衍射斑条纹方向与狭缝方向相平行，各级衍射斑沿狭缝垂直的方向分布开。在具有特别明亮的亮条纹，两侧排列着一些强度较小的亮条纹，绝大部分光能都落在条纹上。相邻的亮条纹之间有一条暗条纹，以相邻暗条纹之间的间隔作为亮条纹的宽度，则两侧亮条纹是等宽的。而亮条纹的宽度是其他亮条纹的两倍。亮条纹的宽度与波长成正比，与狭缝宽度成反比，当缝宽变大时，衍射分布范围变小。

在用散射角极小的激光器产生激光束，通过一条很细的狭缝（0.1～0.3毫米宽），在狭缝后大于1.5米的地方放上观察屏，就可以看到衍射条纹，这就是夫琅禾费衍射条纹。

根据理论计算可得，垂直入射于单缝平面的平行光经单缝衍射后光强分布规律为：

II0sin22,Bx,Bd D

式中，d是狭缝宽，是波长，D是单缝位置到光源位置的距离，x是从条纹的中心位置到测量点之间的距离。

（2）夫琅禾费圆孔衍射

平行激光束垂直地入射于圆孔光阑上，衍射光束被透镜汇聚在它的角平面上，若在此焦平面上放置一接收屏，将呈现出衍射条纹。圆孔屏的夫琅禾费衍射花样的中心为一亮的圆斑，成为艾里斑，它集中了84%以上的光能量，其周围环绕着一些明暗相间的同心圆环，其亮度与艾里斑相比要相对低很多。

艾里斑中心是几何光学像点，衍射光束角分布的弥散程度可用艾里斑的大小，即暗环的角半径来衡量，=1.22/D,其中D是圆孔直径，在衍射花样中，亮斑与圆环的边缘都很不清晰，是缓慢变化的。光强的分布与单缝衍射花样很相像。可以看成是单缝衍射花样绕入射光的轴线旋转一周而成。但衍射花样的线度却与具有和圆孔径直径相等宽度的单缝衍射花样的线度大不相同。

衍射光强分布函数：

2J1xII0x2

四、实验内容与步骤

1、调节迈克尔逊干涉仪

（1）调节激光束使平行于台面，通过针孔滤波器，双凸透镜使之出射光为平行光，调节反射镜及分束镜仰角，使镜面垂直于光束。

（2）观察非定域干涉条纹，按照光路图搭建好光路，首先M1M2与BS基本等距，调节M1M2角度，在屏幕上看到条纹，同时微调M1（或M2），观察条纹变化，加大距离后，调到圆条纹，观察条纹粗细及紧密的变化。

（3）观察条纹反衬度随光程的变化。移动M1（或M2）以改变一束光的光程，观察条纹反衬度的变化，估算相干长度。

2、调节萨格奈特干涉仪

在迈克尔逊干涉仪的光路中，直接加入一个全反射镜，调节三个反射镜的角度，使两束光在CCD面板上重合。

基本步骤四步：

（1）调光束高度及水平；

（2）调平行光；

（3）搭光路，量光程；

（4）调两光斑的重合。

内容：

（1）记录实验的数据和显示图。

（2）拍实验台，或在台旁的地上跳动，观察干涉条纹的变化及恢复情况。观察实验台的稳定性。

（3）移动任意一块反射镜，以改变光束方向，一直到干涉条纹消失，观察其灵敏度。

3、调节马赫-曾德干涉仪

在萨格奈特干涉仪的光路中，将加入的全反射镜替换为一个分光束棱镜，调节两个反射镜的.角度，使岀射的两束光在CCD面板上重合。

内容：

记录实验的数据和显示图。

4、调节夫琅禾费衍射装置

（1）夫琅禾费圆孔衍射装置调节

按如下图的光路搭建光路。

实验中调节圆孔的孔径大小，观察衍射条纹的变化。

（2）夫琅禾费单缝衍射装置调节

夫琅禾费单缝衍射装置的调节是将上述圆孔衍射装置的扩束器去掉，同时将圆孔替换为单缝，即完成夫琅禾费单缝衍射装置的调节。

实验中，改变缝宽，观察条纹的变化，并记录相关的数据和条纹现象。

参考文献实验报告格式 篇2 一、完整实验报告的书写

完整的一份实验报告一般包括以下项目：

实验名称：

实验目的：

实验器材：

实验原理：

实验步骤：

实验数据记录（表格）及处理：

实验结论（结果推导）：

实验讨论或分析等。

二、实验报告书写方法

1、实验名称：就是这个实验是做什么的。

2、实验目的：一般都写掌握什么方法啊；了解什么啊；知道什么啊；会什么啊等。

3、实验器材：就是做这个实验需要的所有器材（仪器）。

4、实验原理：就是这个实验是根据什么来做的，一般书上会写，抄一下也就可以啦。

5、实验步骤：就是你做实验的过程，开始作时，

（1）做什么；

（2）做什么；

（3）做什么；……

6、实验数据记录（表格）及处理：根据实验中涉及以及实验得到的数据，设计表格，将有关数据填在表格相应的位置；数据处理，就是该计算的，按要求计算后填入表格对应位置。

7、实验结论（结果推导）：就是做这个实验要得到的结果。

8、分析于讨论：写你的实验结果是否适合真实值？如果有误要分析产生误的原因，还有实验的一些比较关键的步骤的注意事项等。

对于初中生或小学生来说，书写的实验报告也可简单一点，有时也可不要分析于讨论，也可不写实验原理等。

三、探究实验书写一般有七个环节

1．提出问题：就是在生活中发现、提出问题。

2．猜想与设：发现问题，就要弄清楚问题，在没有搞清楚之前总有基本的猜测和设想，这就是猜想与设。

3．制定与设计实验：有了猜想，就有了实验的目的，再根据实验的目的设计实验方案，制定实验，包括取得证据的途径和方法，确定收集证据的范围。包括实验的理论依据（实验原理）、实验器材、实验步骤等。

4．进行实验与收集证据：上一步是动脑、思维活动，这一步是手脑并用的实验过程。

5．分析与论证：通过上面的实验，收集到一些数据，观察到一些现象，对其分析，得出事实与设的关系，通过归纳、概括等方法，得到结论。

6．评估：这是对整个过程的回顾，将实验数据等证据与已有的科学知识建立联系，不足地方需改进，进一步实验探究。

7．交流与合作：包括同学间的交流与讨论和交给老师批改的书面的实验报告。

参考文献实验报告格式 篇3 一、实验目的

熟悉应用PHOTOSHOP在图形处理中的作，

二、实验内容

按照样张的样子把两张素材文件合并为一个图像文件。

保存文件为.psd（不得合并图层）

样张：

素材：

三、实验环境

实验应用系统及软件：WINDOWNS XP和PHOTOSHOP

硬件环境：

四、实验步骤

1、从桌面上启动PHOTOSHOP

2、应用菜单栏中的“文件”菜单“打开”命令分别打开两个图形文件“城市风.JPG”和“云天.jpg”

3、应用“图象”—>“旋转画布”—>“水转画布”对文件“云天.jpg”进行转换。

4、使用方框工具选中中间，使用CTRL+j新建图层.

5、选择新建图层，并选择“魔术棒工具”大致选出“城市风光.jpg”文件中的建筑轮廓，并配合使用SHIFT、ALT键完成精细的选择。

6、使用“选择”菜单中的“反选”命令选中建筑拖动到云天中。

7、使用CTRL+T对进行自由变换使其符合云天大小。

8、保存文件名为xin.psd

五、实验结果

在实验中着重应用了PHOTOSHOP中的反转、图层的建立、中的扣图、的自由变换，基本达到了实验目标。

六、总结

实验过程中，开始我不知道如何去除中的背景、经过请教摸索终于掌握了其应用方法。个人方面我觉得初次接触PHOTOSHOP很有收获。

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针孔滤波器和空间滤波器有什么区别？

针孔滤波器（pin hole filter）

激光可以会聚成非常小的一点，所以可作为一个接近于理想的点光源来产生球面波，这对于光学系统是非常有用的。但是激光又具有高度的相干性，空中的灰尘，光学元件或激光本身往往有一些散射光会形成干扰

因此要在会聚的点上放一小孔，使杂散光不能通过（如用10倍的显微镜物镜聚焦，则针孔直径约25μm）该针孔所起的作用就好像电中的滤波器一样，不允许其他空间频率的光通过，所以称针孔滤波器。

空间滤波器（spatial filtering）

一种采用滤波处理的影像增强方法。其理论基础是空间卷积。目的是改善影像质量，包括去除高频噪声与干扰，及影像边缘增强、线性增强以及去模糊等。分为低通滤波（平滑化）、高通滤波（锐化）和带通滤波。处理方法有计算机处理（数字滤波）和光学信息处理两种。

空间滤波被广泛应用在光学信息处理技术中，光学信息处理，是指用光学方法实现对输入信息实施某种运算或变换，以达到对感兴趣的信息进行提取、编码、存储、增强、识别和恢复。空间滤波器就是使影像中包含的特定空间频率成分加强、减弱或改变相位的器件。

空间滤波的基本原理：

根据阿贝成像理论，在相干光照明下，显微镜的成像可分为两个步骤：

步是通过物的夫琅和费衍射在物镜的后焦面上形成一个衍射图（初级像）；

第二步则为物镜后焦面上的衍射图复合为次级像，这个可以通过目镜观察到。在此基础上，阿贝- 波特（Abbe-Porter）实验进一步证明：如果在物镜的焦平面（频谱面）上，放置不同的光线过滤装置（即滤波器），在像面上可以观察到不同的像。

激光器空间滤波器的机械图怎么画

针孔滤波器

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针孔滤波器（pin hole filter）

激光可以会聚成非常小的一点，所以可作为一个接近于理想的点光源来产生球面波，这对于光学系统是非常有用的。但是激光又具有高度的相干性，空中的灰尘，光学元件或激光本身往往有一些散射光会形成干扰，因此要在会聚的点上放一小孔，使杂散光不能通过（如用10倍的显微镜物镜聚焦，则针孔直径约25μm）该针孔所起的作用就好像电中的滤波器一样，不允许其他空间频率的光通过，所以称针孔滤波器。

空间滤波

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空间滤波（spatial filtering）[1]

一种采用滤波处理的影像增强方法。其理论基础是空间卷积。目的是改善影像质量，包括去除高频噪声与干扰，及影像边缘增强、线性增强以及去模糊等。分为低通滤波（平滑化）、高通滤波（锐化）和带通滤波。处理方法有计算机处理（数字滤波）和光学信息处理两种。

空间滤波实验

由电传真所得到的照片是由许多有规律地排列的像元所组成，如果用放大镜仔细观察，就可看到这些像元的结构，能否去掉这些分立的像元而获得原来的图像呢？由于像元比像要小得多，它具有更高的空间频率，因而这就成为一个高频滤波的问题。下面的实验可以显示这样一种空间滤波的可能性。

前述实验中狭缝起的是方向滤波器的作用，可以滤去图像中某个方向的结构，而圆孔可作低通滤波器，滤去图像中的高频成分，只让低频成分通过。

(1) 按图1-3布置好光路。用显微物镜和准直透镜L1组成平行光系统。以扩展后的平行激光束照明物体，以透镜L2将此物成像于较远处的屏上，物使用带有网格的网格字（透光的“光”字和细网格的叠加），则在屏Q上出现清晰的放大像，能看清字及其网格结构（图1-4）。由于网格为周期性的空间函数，它们的频谱是有规律排列的分立的点阵，而字迹是一个非周期性的低频信号，它的频谱就是连续的。

(2) 将一个可变圆孔光阑放在L的第二焦平面上，逐步缩小光阑，直到除了光轴上一个光点以外，其它分立光点均被挡住，此时像上不再有网格，但字迹仍然保留下来。

试从空间滤波的概念上解释上述现象。

(3) 把小圆孔移到以外的亮点上，在Q屏上仍能看到不带网格的“光”字，只是较暗淡一些，这说明当物为“光”与网格的乘积时，其傅里叶谱是“光”的谱与网格的谱的卷积，因此每个亮点周围都是“光”的谱，再作傅里叶变换就还原成“光”字，演示了傅里叶变换的乘积定理。