光學方法測量力

A. 光學性能檢測包含哪些檢測項目

現代光學元件的檢測內容與方法具體有下列幾個方面：
一、光學材料性能的檢測:：
折射率，色散，非均勻性，應力雙折射，氣泡與雜質，條紋，光吸收等
二、光學元件的基本量測量：
平面（棱鏡）：幾何尺寸 面形，角度，平行度
透鏡：幾何尺寸：外徑，厚度，倒邊 面形，中心偏
元件表面質量：劃痕, 麻點，粗糙度
元件薄膜: 厚度、均勻性、透過率、應力、形變、偏振等
三、光學系統特性參數的測量：
顯微鏡：放大率，數值孔徑
望遠鏡：焦距，放大率，相 對孔徑，視度
照相物鏡：相對孔徑，解析度，像面照度， 雜光系數
四、光學系統參數與像質檢測：
焦距與星點測量，解析度測量，幾何像差測量，波像差檢驗，透過率測量，像面照度測量，雜光系數測量，光學傳遞函數測量
五、光源和接收器、激光參量和波面質量的檢測等方面也都屬於光學檢測范圍。
另外，還有非光學量用光學測量的種種方法進行檢測：位移、形變、形貌等方面也都屬於光學檢測范圍。

B. 怎樣測出表面張力的大小 Rt.求最簡單的方法。

表面張力是由物態內部的分子（或原子）間的相互吸引力導致的，拿液體為例，液體內部分子之間的吸引力一般比氣體中分子之間或氣體與液體之間的分子之間的吸引力要大。表面張力的起因實際上是界面所造成的不對稱，是一個位於表面內的力。嚴格地說表面是指液體與其本身的飽和蒸汽間形成的特殊相界面，而界面則是通指一液體與另一互不相如溶的液體（或流體）之間形成的相界面。這里提到的內容既適用於表面，也適用於界面，所以二者不嚴格區分，除非特殊提及。

要擴大一個一定體積的液體的表面，那麼需要向這個液體作功。表面張力被定義為在擴大一單位面積的液體表面時所要作的功，因此表面張力也可以被看作是表面能的密度。

表面張力是一種物理效應，它使得液體的表面總是試圖獲得最小的、光滑的面積，就好像它是一層彈性的薄膜一樣。其原因是液體的表面總是試圖達到能量最低的狀態。由於球面是同樣體積下面積最小的幾何形狀，因此在沒有外力的情況下（比如在失重狀態下），液體在平衡狀態下總是呈球狀。

表面張力的存在使得一表面/界面兩邊的壓力不再相同，這一壓力差的大小取決於界面張力及屆面的曲率， 可用楊-拉普拉斯（Young-Laplace）公式來描述：

液體的表面/界面張力可直接測量。測量的方法大多基於對表面/界面施加一外力，從而引起其變化，通過測量施加的力和/或其變化的程度，就可計算出表面/界面張力的值。

表面/界面張力的測量方法可根據直接測量的物理量分為：

1.力測量法
2.壓力測量法
3.界面形狀分析法
力測量法通常是運用一探針使其與待測的界面接觸，然後通過一天平來測量施加/作用在探針上的力。為了保證界面在探針表面上的潤濕性，探針通常由金屬（如Platinum）製成。常見的方法有：

1.掛環法（Du Nouy Ring method）：這可能是測量表面/界面張力的最經典方法，文獻上報道的許多液體的表/界面張力值是用這一方法測得，它甚至可以在很難浸濕的情況下被使用。用一個初始浸在液體的環從液體中拉出一個液體膜（類似肥皂泡），同時測量提高環的高度時所需要施加的力。

2.威廉米平板法(Wilhelmy Plate method)：這是一種很普遍的測量方法，尤其適用於長時間測量表面張力的測量。測量的量是一塊垂直於液面的平板在浸濕過程中所受的力。
其實也可以用其它幾何形狀的探針如圓棒，球等來代替平板，測量原理相同，被稱為改變威廉米平板法(Modified Wilhelmy Plate method)。

壓力測量法是通過測量界面兩邊（兩相）的壓力差，然後運用上述的楊-拉普拉斯（Young-Laplace）公式來計算表面張力。見的方法有：

1.毛細管升高法：當液體與毛細管管壁間的接觸角小於90度時（浸潤的），管內的液面成凹面，彎曲的液面對於下層的液體施加負壓力，導致液面在毛細管中上升，直到壓力平衡為止。通過測量液面升高的高度，及已知毛細管內徑和液體與毛細管管壁間的接觸角（通常默認為是0），就可計算出表面張力。這是一很經典及直觀的方法，所以經常被用來作為教學示範和學生實驗。

2.最大氣泡法：泡剛形成時，由於表面幾乎是平的，所以曲率半徑R極大；當氣泡形成半球形時，曲率半徑R等於毛細管半徑r，此時R值最小。隨著氣泡的進一步增大，R又趨增大，直至逸出液面。測得了氣泡成長過程中的最高壓力差，在已知毛細管半徑的情況下就能計算出表面張力。
本方法非常適用於測量表面張力隨時間的變化，所謂的動態表面張力。
界面形狀分析法是基於對一處於力平衡狀態的界面的形狀的分析，是一種光學分析法。

1.懸滴法/座滴法：適用於界面張力和表面張力的測量。也可以在非常高的壓力和溫度下進行測量。測量液滴的幾何形狀。詳細描述參見這里。

2.旋轉滴法：可用來測定表/界面張力，尤其適應於低范圍（0.1mN/m以下）界面張力的測量。測量的值是一個處於比較密集的物態狀態下旋轉的液滴的直徑或總體幾何形狀。

3.（液滴）體積/重量法：非常適用於動態地測量表/界面張力。測量的值是一定體積的液體分成的液滴數量（或平均每個液滴的體積或重量）。
液滴體積/重量法其實是懸滴法的一種極端情況：懸滴的體積/重量增大到無法再由表/界面張力來支撐時，導致表/界面撕裂而掉下。但掉下的並不是整個液滴的全部，有部分剩留在毛細管/針管管埠上，這使得掉下的液滴的體積/重量無法精確計算，需要加入經驗校正因子。
希望能幫到你，麻煩給「好評」

C. 建築光學的光學測量

以光度測量技術為基礎進行各項參數的測量，主要包括光源和燈具的光度測量，採光、照明的數量和質量評價指標的定量測量，光學材料的參數測量。光度測量系統是由光電感測器、檢流計、導軌和被測光源或標准光源組成。在光電感測器前配有濾光片，使感測器對各種波長的光的相對靈敏度與光譜的光視效率一致。 用一標准光源對光度測量系統的光電輸出電流進行標定，並求出光電轉換系數K，Φ為光電感測器所接受的光通量；Ω為光電感測器與被測光源所形成的立體角；S為光電感測器的光接受面(S面垂直被測入射光)；r為被測光源到感測器表面的距離；i 為檢流計讀數。根據上述原理已製成光度計、積分光度計、照度計等光度測量裝置。
光電感測器經過改進，使響應時間縮短，測量范圍擴大，測量精度提高。例如硅光電池可使響應時間達到納秒量級，在8個量級的光度動態范圍內，線性度可達0.05%，測量精度可達0.01%。特別是測試裝置帶有模數轉換電路時，可把測量所得的量以數字形式輸出，並可配以微型計算機，直接得出測量結果。
光源和燈具的光度測量
評價光源和燈具的光度特性的主要指標是光通量、光強分布曲線或曲面、發光效率。光通量可以用球形光度計以一次比較法直接測量，也可用分布光度計先測量光源和燈具的光強分布，再用計算方法求出光通量，進而確定光源和燈具的發光效率。球形光度計和分布光度計配用微型計算機後，可直接給出所測光源的光通量。
採光、照明評價指標和定量測量
建築採光的數量評價指標是採光系數（見采游標准），可用測量照度的方法計算求得，也可直接用採光系數測量儀測量。
建築照明的數量評價指標主要包括:
①平面照度。即照射到某一表面上的光通量與被照面的面積之比，可用照度計測量。②平均球面照度。指被測點為球心的「小球」面上的平均照度，可用平均球面照度計測量。③平均柱面照度。指軸線通過被測點的圓柱面上的平均照度，可用平均柱面照度計測量。
建築採光和建築照明的質量評價指標有：
①採光照明均勻度。指被測面上的最低採光系數或照度與該面上的平均採光系數或平均照度之比，可用照度計測量後計算得出。②被照面的亮度和亮度分布。可用亮度計測量並計算確定。③眩光。視野內的亮度分布不均勻和亮度差過大引起的眩光，常用眩光指數或限制照明器的亮度進行評價。眩光指數和照明器的亮度可通過亮度測量和計算確定。
光學材料的參數測量
一般建築光學材料的主要參數有：反射系數、吸收系數、透光系數。常用單功能的反射系數儀或透光系數儀進行測量，也可用多功能的材料光學特性測量儀器進行測量。建築光學材料的主要作用是控制和調整發光強度，調節室內照度、空間亮度和光、色的分布，控制眩光，改善視覺工作條件，創造良好的光環境。
古代的建築光學材料大多是天然的，如牛角片、大理石等，後來發展使用絲綢、紙張和玻璃製品。據唐代馮贄 《雲仙雜記》記載，中國唐朝紙窗已頗流行，而且已有防水窗紙。玻璃在建築中的應用，大約有2000年歷史，初期為不透明的彩色玻璃，主要用於宮殿、府邸和教堂建築。19世紀以後，廣泛應用玻璃對現代主義建築的發展產生了深遠影響。20世紀中葉，有機玻璃、聚氯乙烯、玻璃鋼等在建築中應用日益廣泛。

D. 光學介質中折射率的幾種測量方法

介質折射率測定的五種方法
折射率是表徵介質光學性質的重要參數，因此折射率的測定成為幾何光學的重要問題。介質折射率的測定具有現實意義，成為高考的重點，介質折射率測定的通常有一下五種方法。
一、成像法
原理：利用水面的反射成像和水的折射成像以及折射定律測定水的折射率
方法：如圖1-1所示，在一盛滿水的燒杯中，緊挨杯口豎直插一直尺，在直尺的對面觀察水面，能同時看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像，若從點P看到直尺水下最低點的刻度B的像 (折射成像)恰好跟直尺在水面上刻度A的像 (反射成像)重合，讀出AC、BC的長，量出燒杯內徑d，即可求出水的折射率n．
計算方法如下：光線從O點射出液面時，入射角為i，折射角為r，由光的折射定律

例1一直桿AB的一部分豎直插入裝滿某種透明液體的柱形容器中，眼睛從容器的邊緣D斜往下看去，發現直桿A端經液面反射的像恰好與B端經液體折射形成的像重合，如圖1-2所示，已知 ，該液體的折射率是 ．
解析：本實驗光路圖如圖1-3所示，則
二、插針法
原理：光的折射定律．
方法：如圖2-1所示，取一方木板，在板上畫出互相垂直的兩條線AB、MN，從它們的交點O處畫直線OP(使 )，在直線OP上P、Q兩點垂直插兩枚大頭針．把木板放入水中，使AB與水面相平，MN與水面垂直．在水面上觀察，調整視線P的像被Q的像擋住，再在木板S、T處各插一枚大頭針，使S擋住Q、P的像，丁擋住S及Q、P的像．從水中取出木板，畫出直線ST，量出圖中的角i、r，則水
的折射率 ．
例2用「插針法」測定透明半圓柱玻璃磚的折射率，O為玻璃截面的圓心,使入射光線跟玻璃磚的平面垂直，如圖2-2所示的四個圖中 是學生實驗插針的結果:
(1)在這四個圖中肯定把針插錯了的是 ．

(2)在這四個圖中可以比較准確地測出折射率的是 ．計算玻璃的爭折射率的公式是 ．
解析：將 看做入射光線， 看做出射光線，由折射定律知，入射光線與界面垂直，進入玻璃磚後，傳播方向不變．由作出的光路圖可知A、C錯誤；而B中光路雖然正確，但入射角和折射角均為零度，測不出折射率，只有D能比較准確測出折射率，角度如圖2-3所示，其折射率 ．

例3 如圖2-4所示，等腰直角棱鏡ABO的兩腰長都是16cm．為了測定它的折射率，棱鏡放在直角坐標系中，使兩腰與Ox、Oy軸重合．從OB邊的C點注視A棱，發現A棱的視位置在OA邊上的D點，在C、D兩點插上大頭針，C點的坐標位置(0，12)，D點的坐標位置(9，0)，由此計算出棱鏡的折射率為
解析：從C點注視A棱，發現A棱的視位王在OA邊上的D點，說明光線AC經OB邊發生折射，反向延長線過D點，由此可作出由A棱入射到C點的光路如圖2-5所示，則棱鏡的折射率為
三、觀察法
原理：光的折射定律．
方法：取一圓筒，放在水平桌面上，如圖3-1所示．從點A觀察，調整視線恰好看到筒底邊緣點B，慢慢向筒中注入清水至滿，仍從點A觀察，能看到筒底的點C，記錄點C位置，量出筒高h，筒的內徑d及C到筒另一邊緣D的距離 ，則水的折射率 ．
例3 如圖3-2所示，一儲油圓桶，底面直徑與桶高均為d，當桶內無油時，從某點A恰能看到桶底邊緣上的某點B，當桶內油的深度等於桶高一半時，在A點沿AB方向看去，看到桶底上的C點，C、B相距 ．由此可得油的折射率n＝ ；光在油中傳播的速度 ．
解析：畫出光路圖如圖3-3，可知：
，
，

四、視深法
原理：利用視深公式
方法：在一盛水的燒杯底部放一粒綠豆，在水面上方插一根針，如圖4-1所示．調節針的位置，直到針尖在水中的像與看到的綠豆重合，測出針尖距水面距離即為杯中水的視深 ，再測出水的實際深度h，則水的折射率 ．
五、全反射法
原理：全反射現象．
方法：在一盛滿水的大玻璃缸下面放一發光電珠，如圖5-1所示．在水面上觀察，看到一圓的發光面，量出發光面直徑D及水深h，則水的折射率 ．
例4 如圖5-2所示，在水中深度為h的地方有一點光源，為了使光不露出水面之外，在該點源的正上方的水面上漂浮一遮蓋物，設水的折射率為n，這個遮蓋物的最小面積為多少?
解析：利用全反射原理，設最小面積為S，半徑為r，
，
得：
例5在一次測玻璃的折射率實驗中，採用了如下方法，將一塊半圓形玻璃磚放在水平面上(如圖5-3所示)，用一束光線垂直於玻璃磚直徑平面射入圓心O，以O為轉軸在水平面內緩慢轉動半圓形玻璃磚，當剛轉過 角時，觀察者在玻璃磚平面一側恰看不到出射光線．這樣就可以知道該玻璃磚的折射率n的大小．那麼，上述測定方法主要是利用了 的原理，該玻璃的折射率 .
解析：當半圓形的玻璃磚剛好轉過 角時，觀察者在玻璃磚平面一側恰看不到出射光線，就說明此時恰好發生全反射．因原來入射光線與界面垂直，故當玻璃磚轉過 角時，法線方向也轉過 角，故此時入射角為 ， 角即為發生全反射的臨界角，故有：

裡面的圖片我穿不上來，你要的話和我聯系。

E. 用投影立式光學計測量塞規屬於什麼測量方法，絕對測量和相對測量各有何特點

屬於相對測量法。

絕對測量法特點是被測量可以直接和標准量進行比較。相對測量，一般使用專用量具，適合大批量生產、測量。測量操作簡單、准確。但是，需經常校對量具。

相對測量法用該計量器具檢測並獲得標准信號參數A，然後通過測量被測對象獲得被測對象的信號參數B，將A與B相比較可以獲得被測對象的定性及定量結果，在實際測量工作中也叫比較法。

絕對測量法是關注參數絕對的值的測量方法，而相對測量法主要關注的是步進時的增量。

(5)光學方法測量力擴展閱讀：

絕對測量法和相對測量法的應用：

絕對測量法測量放射性活度的方法，隨放射性核素的不同而不同。按測量方式可分為兩大類。一類是用測量裝置直接測量。

放射性核素所發生的衰變率，不必依賴於其他測量標準的比較，這類方法稱為絕對測量。另一類是相對測量，即需要藉助於其他測量標准來校準測量裝置，再利用經過校準的測量裝置來測量放射性核素的衰變率。

相對測量法是光學材料的重要指標，目前高精度的測量方法一般採用絕對測量法，而該方法步驟繁瑣，容易受環境影響。