实验二 金相显微镜的成像原理、构造与使用
实验二、金相显微镜的成像原理、构造与使用
一、实验目的
1. 了解金相显微镜的成像原理、基本构造，各主要部件的作用
2. 掌握正确的使用操作规程和维护方法
二、实验原理
1. 金相显微镜
金相显微镜的种类很多，按功能可分为教学型、生产型和科研型。按结构可分为台式、立式和卧式三大类。其构造均由光学系统、照明系统和机械系统三大部分组成，有的显微镜还附带照相装置和暗场照明系统等。
光学金相显微镜是依靠光学系统实现放大作用的，显微镜成像原理如图所示。其组成主要包括物镜、目镜及一些辅助光学零件。对着被观察物体AB的一组透镜叫物镜；对着眼睛的一组透镜叫目镜。现代显微镜的物镜和目镜都是由复杂的透镜系统组成的，其放大倍数可提高到1600~2000倍。
当被观察物体AB置于物镜前焦点略远处时，物体的反射光线穿过物镜经折射后，得到一个放大的实像A′B′（称为中间像）。若A′B′处于目镜焦距之内，则通过目镜观察到的物镜是经目镜再次放大的虚像A′′B′′。由于正常人眼观察物体时最适宜的距离是250mm（称为明视距离），因此在显微镜设计上，应让虚像A′′B′′正好落在距人眼250mm处，以使观察到的物体影像最清晰。
2. 金相显微镜的使用步骤
现场讲解为主
（1）接通电源，打开照明系统，根据放大倍数要求选用物镜，如果需要通过电脑显示，可通过视频转接线将图像传输到电脑软件。
（2）将试样放在载物台中心，观察面朝下
（3）旋转粗调焦手轮使载物台下降并靠近试样表面（不得靠近试样），然后相反旋转粗调焦手轮调节焦距，当视场亮度增强时改用微调焦手轮。直到物像清晰为止（4）调节孔径光栅和视场光栅，使物像视场质量最佳
（5）选择理想视场拍照
（6）观察试样完毕，应立即关灯，以延长灯炮的使用寿命
在使用金相显微镜时，需要注意以下事项：
（1）操作应细心，不能有任何剧烈动作
（2）显微镜镜头和试样表面不能用手直接触摸。若镜头中落入灰尘，采用洗耳球吹掉灰尘和沙粒，严重时可用镜头纸或软毛刷轻轻擦拭
（3）调节粗调或微调手轮时要求动作缓慢
三、实验仪器及材料
1. 金相试样
2. 金相显微镜
四、实验步骤
1. 听取实验指导教师对光学显微镜成像原理、构造及使用的详细讲解并掌握光学显微镜的使用步骤和注意事项
2. 将待观测样品置于金相显微镜，按照正确的光学显微镜操作方法观察金相显微镜组织，绘制金相显微组织
五、实验报告要求
1. 谈谈如何得到清晰的金相组织图
2. 试样的金相显微组织图（样品观察完毕后，从电脑中复制到U盘中，然后打印出来，放在实验报告中）
平面镜成像实验
平面镜成像实验 一、实验装置 二、探究过程 1.验证玻璃杯是否代替平面镜成像：将玻璃板垂直置于桌面，在玻璃板的一侧立一支点燃的蜡烛，透过玻璃板观察其另一侧面是否有蜡烛的像。 2.验证像的虚实：将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像。 3.验证像与蜡烛的大小关系：将完全相同的未点燃的蜡烛放在像的位置，观察像与物体是否完全重回。 4.验证像与蜡烛到玻璃板距离关系：量出蜡烛和像到玻璃板的距离。 三、实验结论 1.平面镜所成的像是虚像； 2.像与物体的大小相同； 3.像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等； 4.像与物体相对平面镜是对称的。 四、器材作用 1.刻度尺的作用：； 2.白纸或坐标纸作用：； 3.为何选两支完全相同的蜡烛：； 4.选用玻璃板而不选用平面镜的原因：； 5.为何选择茶色玻璃板：； 6.为何选择较薄的玻璃板：； 五、注意事项 1.为什么实验应在较暗的环境下进行：； 2.如果玻璃板没有垂直放置在桌面上，出现什么现象： ； 3.记录物体与像的方法：； 4.多次改变蜡烛位置并进行多次实验的目：； 5.物体与像的对应关系：； 6.字母“F”相对平面镜所成的像是：； 六、习题精练 1．某同学做“平面镜成像的特点”实验时，将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，再取两段等长的蜡烛A和B一前一后竖直放在直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛A，用眼睛进行观察，如图所示。在此实验中：
（1）应选择来研究平面镜成像特点（填“平面镜”或“平板玻璃”）； （2）直尺的作用是便于比较关系； （3）两段等长的蜡烛是为了比较物与像的关系； （4）观察像时，会发现两个几乎重叠的像，这是造成的； （5）如果将蜡烛向靠近镜面的方向移动，那么像的大小将（填“变大”、“变小” 或“不变”）。 （6）移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上接收到蜡烛A的烛焰的像（填“能”或“不能”）。这说明平面镜成的是像。 （7）为便于观察，该实验最好在环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”）； 此外，采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛像的同时。也能观察到，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题 （8）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像为止，这时发现像与物的大小；进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃板。像和物到玻璃板的距离。 （9）点燃竖直放置在水平桌面上的蜡烛A，晓兰同学在桌面上无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛B．都无法与蜡烛A的像完全重合，请你推断其原因是 （10）如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择mm厚的玻璃板做实验； （11）在寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应该在蜡烛（选填“A”或“B”）这一侧观察，移动玻璃板后的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板中所成的像重合； （12）图乙是小军本人，他在进行实验时，从镜中也观察到了自己的像。那么他在镜中看到自己的像应是图丙中的（填序号）。 （13）使点燃的蜡烛在两个不同的位置，分别测出物距和像距相等的两组数据，得出实验结论之一：“像距与物距相等”你认为这种方法是否合理？理由是：_。 （14）为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列哪一项操作？ A．保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察 B．保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述相同的操作 2．小文同学通过以下的实验过程，探究光的反射规律． 【提出问题】光的反射光线与入射光线的位置有什么关系？ 【设计与进行实验】
实验透射电镜的结构原理及应用
实验透射电镜的结构原理及应用 一、目的要求 1．结合透射电镜实物，介绍其基本结构和工作原理，以加深对透射电镜的了解。 2．学习衍射图谱的分析步骤。 3．学习操作透射电镜，获得的明暗场像 二、透射电镜的基本结构 透射电子显微镜是以波长很短的电子束做照明源，用电磁透镜聚焦成像的一种具有高分辨本领，高放大倍数的电子光学仪器。透射电镜由电子光学系统、真空系统及电源与控制系统三部分组成。电子光学系统是透射电子显微镜的核心，而其他两个系统为电子光学系统顺利工作提供支持。 2.1 电子光学系统 电子光学系统通常称镜筒，是透射电子显微镜的核心，由于工作原理相同，在光路结构上电子显微镜与光学显微镜有很大的相似之处。只不过在电子显微镜中，用高能电子束代替可见光源，以电磁透镜代替光学透镜，获得了更高的分辨率(图9-6)电子光学系统分为三部分，即照明部分、成像部分和观察记录部分。 照明部分的作用是提供亮度高、相干性好、束流稳定的照明电子束。它主要由发射并使电子加速的电子枪、会聚电子束的聚光镜和电子束平移、倾斜调节装置组成。成像部分主要由物镜、中间镜，投影镜及物镜光阑和选区光阑组成。穿过试样的透射电子束在物镜后焦面成衍射花样，在物镜像面成放大的组织像，并经过中间镜、投影镜的接力放大，获得最终
的图像。观察记录部分由荧光屏及照像机组成。试样图像经过透镜多次放大后，在荧光屏上 显示出高倍放大的像。如需照像，掀起荧光屏，使像机中底片曝光，底片在荧光屏之下，由 于透射电子显微镜的焦长很大，虽然荧光屏和底片之间有数厘米的间距，但仍能得到清晰的 图像。 2.2 真空系统 电子光学系统的工作过程要求在真空条件下进行，这是因为在充气条件下会发生以下情 况：栅极与阳极间的空气分子电离，导致高电位差的两极之间放电；炽热灯丝迅速氧化，无 法正常工作；电子与空气分子碰撞，影响成像质量；试样易于氧化，产生失真。 目前一般电镜的真空度为10-5托左右。真空泵组经常由机械泵和扩散泵两级串联成。为 了进一步提高真空度，可采用分子泵、离子泵，真空度可达到10-8托或更高。 2.3 电源与控制系统 供电系统主要用于提供两部分电源：一是电子枪加速电子用的小电流高压电源；一是透 镜激磁用的大电流低压电源。一个稳定的电源对透射电镜非常重要，对电源的要求为：最大 透镜电流和高压的波动引起的分辨率下降要小于物镜的极限分辨本领。 三、透射电镜的工作原理 透射电子显微镜是依照阿贝成像原理工作的，即：平行入射波受到有周期性特征物体的 散射作用在物镜的后焦面上形成衍射谱，各级衍射波通过干涉重新在像平面上形成反映物的 特征的像。因此根据阿贝成像原理，在电磁透镜的后焦面上可以获得晶体的衍射谱，故透射 电子显微镜可以做物相分析；在物镜的像面上形成反映样品特征的形貌像，故透射电镜可以 做组织分析。 四、衍射花样标定 以已知晶体结构，定晶面取向的标定为例，基本程序如下： 1）测量距离中心斑点最近的三个衍射斑点到中心斑点的距离R； 2）测量所选衍射斑点之间的夹角φ； 3）根据公式λL Rd =，将测得的距离换算成面间距d； 4）因为晶体结构是已知的，将求得的d值与该物质的面间距表（如PDF卡片）相对照， 得出每个斑点的晶面族指数； }{HKL 5)决定离中心斑点最近衍射斑点的指数。若R1最短，则相应斑点的指数可以取等价晶 面中的任意一个； }{111L K H )(111L K H 6)决定第二个斑点的指数。第二个斑点的指数不能任选，因为它和第一个斑点间的夹角必须符合夹角公式。对立方晶系来说，两者的夹角可用下式(9.6)求得 )()(cos 22222221212 12 12121L K H L K H L L K K H H ++++++=φ (9.6) 在决定第二个斑点指数时，应进行所谓尝试校核，即只有代人夹角公式后 )(222L K H
平面镜成像实验
探究平面镜成像特点 1.实验目得:探究平面镜成像特点。 2.实验器材:玻璃板(作平面镜)、2只大小相同得蜡烛、刻度尺、白纸 其它:笔、火柴 3.实验步骤 (1)将点燃得蜡烛A,放在玻璃板得一侧,在A一侧能观察到玻璃板另一侧A得像A′; 探究像与物得大小关系: (2)拿着另一只未点燃得蜡烛B在玻璃板另一侧来回移动,直到瞧上去B与A′重合,即B瞧上去好像被点燃了。此时,B得位置就就是像A′得位置。 ——等大 探究像与物到玻璃板得距离关系:
(3)用刻度尺量出A、B分别到镜面得距离,相等。 ——等距 记录数据: 探究平面镜成得像就是实像还就是虚像: (4)在A′一侧放一张白纸作屏幕,眼睛直接观察白纸,则瞧不到A得像A′,说明:平面镜成虚像。(将手放在A′处,感觉不烫,说明:平面镜成虚像。) 4、实验结论:平面镜成像得特点 (1)平面镜所成得像就是虚像; (2)像与物体得大小相等; (3)像与物体到平面镜得距离相等; (4)像与物体得连线与镜面垂直。 (2)(3)(4)对称 虚像:不就是实际光线会聚而成,能瞧见,但不能在屏幕上呈现得像。 注意事项:
1、选择玻璃板代替平面镜得目得就是:物体一侧能瞧到物体得像,同时还能瞧到代替物体得另 一个物体,便于确定像得位置。 2、试验要求玻璃板与桌面垂直。 3、实验时将光屏放在未点燃蜡烛得位置,从玻璃板上方瞧光屏,光屏上瞧不到像,说明平面镜 成得就是虚像。 4、实验中选择厚玻璃还就是薄玻璃？选择较薄得玻璃;因为厚玻璃板得两个面都可以当作反 射面,会出现两个像,影响到实验效果。 考试分析: 考情分析 考查内容2009年2010年2013年2014年2015年2016年二模题号分值题号分值题号分值题号分值题号分值题号分值平面镜成像得 规律以及探究 18 3 20 3 23 1 24 2 17 3 24 3 平面镜成像得 实验 说明题目一般会以作图、简单实验题得形式出现,一般比较简单,分值在3分左右。 平面镜成像主要就就是考察平面镜成像得特点以及实验,要熟练掌握平面镜成像得特点以及小结 实验步骤,明确具体实验步骤得目得。 练习: 1.某同学做“平面镜成像得特点”实验时,将一块玻璃板竖直架在一把直尺得上面,再取两段等 长得蜡烛A与B一前一后竖放在直尺上,点燃玻璃板前得蜡烛A,用眼睛进行观察,如右图所 示。在此实验中: (1)两段等长得蜡烛就是为了比较像与物得______关系; (2)直尺得作用就是便于比较像与物____________________关系; (3)移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上_______接收到蜡烛 A得烛焰得像(填“能”或“不能”)。这说明平面镜成得就是_____像。(选填 “虚”或“实”)。 答案:大小;到平面镜距离;不能;虚。
阿贝成像原理实验报告
佛山科学技术学院 实验报告 课程名称近代物理实验实验项目阿贝成像原理和空间滤波 专业班级 10物师姓名邓新炬学号 02 仪器组号 指导教师朱星成绩日期 2013年月日
2、关于阿贝成像原理 成像的这两个步骤本质上就是两次傅里叶变换。第一步把物面光场的空间分布()y x g ,变为频谱面上空间频率分布() y x f f G ,，第二步则是再作一次变换，又将() y x f f G ,还原到空间分布()y x g ,。 3、空间滤波 空间函数变为频谱函数，再变回到空间函数（忽略放大率）。显然如果我们在频谱面（即透镜的后焦面）上放一些不同结构的光阑，以提取（或摒弃）某些频段的物信息，则必然使像面上的图像发生相应的变化，这样的图像处理称为空间滤波，频谱面上这种光阑称为滤波器。滤波器使频谱面上一个或一部分频率分量通过，而挡住其它频率分量，从而改变了像面上图像的频率成分。例如光轴上的圆孔光栏可以作为一个低通滤波器，而圆屏就可以用作为高通滤波器。 四 实验步骤 1、实验光路调节 在光具座上将小圆孔光阑靠近激光管的输出端，上下左右调节激光管，使激光束能穿过小孔；然后移远小孔，如光束偏离光阑，调节激光管的仰俯，再使激光能穿过小孔，重新将光阑移近，反复调节，直至小孔光阑在光具座上平移时，激光束能通过小孔光阑。 2、阿贝成像原理实验 如实验光路图在物平面上放上一维光栅，用激光器发出的细锐光束垂直照到光栅上，用一短焦距薄透镜（6~10cm ）组装一个放大的成像系统，调节透镜位置，使光栅狭缝清晰地成像在像平面屏上，那么在频谱面上的衍射点如图所示。在频谱面上放上可调狭缝或滤波模板，使通过的衍射点如下图所示：（a ）全部；（b ）零级；（c ）零和±1级；分别记录图片信息。 3、阿贝一波特实验（方向滤波） （1）光路不变，将一维光栅的物换成二维正交光栅，在频谱面上可以观察到二维分立的光点阵（频谱），像面上可以看到放大了的正交光栅像，测出像面上的网格间距。 （2）在频谱面放上可旋转狭缝光阑（方向滤波器），在下述情况：（a ）只让光轴上水平的一行频谱分量通过；（b ）只让光轴上垂直的一行频谱分量通过；（c ）只让光轴上45°的一行频谱分量通过。记录像面上的图像变化、像面上条纹间距，并做出适当的解释。 五 实验数据和数据处理 1. 1解释阿贝成像实验
计算机组成原理实验
计算机组成原理 一、8 位算术逻辑运算 8 位算术逻辑运算实验目的 1、掌握简单运算器的数据传送通路组成原理。 2、验证算术逻辑运算功能发生器74LS181的组合功能。 8 位算术逻辑运算实验内容 1、实验原理 实验中所用的运算器数据通路如图3－1所示。其中运算器由两片74LS181以并/串形成8位字长的ALU构成。运算器的输出经过一个三态门74LS245(U33)到ALUO1插座，实验时用8芯排线和内部数据总线BUSD0～D7插座BUS1～6中的任一个相连，内部数据总线通过LZD0～LZD7显示灯显示；运算器的两个数据输入端分别由二个锁存器74LS273（U29、U30）锁存，两个锁存器的输入并联后连至插座ALUBUS，实验时通过8芯排线连至外部数据总线EXD0～D7插座EXJ1～EXJ3中的任一个；参与运算的数据来自于8位数据开并KD0～KD7，并经过一三态门74LS245（U51）直接连至外部数据总线EXD0～EXD7，通过数据开关输入的数据由LD0～LD7显示。 图中算术逻辑运算功能发生器74LS181（U31、U32）的功能控制信号S3、S2、S1、S0、CN、M并行相连后连至SJ2插座，实验时通过6芯排线连至6位功能开关插座UJ2，以手动方式用二进制开关S3、S2、S1、S0、CN、M来模拟74LS181（U31、U32）的功能控制信号S3、S2、S1、S0、CN、M；其它电平控制信号LDDR1、LDDR2、ALUB`、SWB`以手动方式用二进制开关LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB来模拟，这几个信号有自动和手动两种方式产生，通过跳线器切换，其中ALUB`、SWB`为低电平有效，LDDR1、LDDR2为高电平有效。 另有信号T4为脉冲信号，在手动方式下进行实验时，只需将跳线器J23上T4与手动脉冲发生开关的输出端SD相连，按动手动脉冲开关，即可获得实验所需的单脉冲。 2、实验接线 本实验用到4个主要模块：⑴低8位运算器模块，⑵数据输入并显示模块，⑶数据总线显示模块，⑷功能开关模块（借用微地址输入模块）。
计算机组成原理实验
实验一基础汇编语言程序设计 一、实验目的： 1、学习和了解TEC-XP16教学实验系统监控命令的用法。 2、学习和了解TEC-XP16教学实验系统的指令系统。 3、学习简单的TEC-XP16教学实验系统汇编程序设计。 二、预习要求： 1、学习TEC-XP16机监控命令的用法。 2、学习TEC-XP16机的指令系统、汇编程序设计及监控程序中子程序调用。 3、学习TEC-XP16机的使用，包括开关、指示灯、按键等。 4、了解实验内容、实验步骤和要求。 三、实验步骤： 在教学计算机硬件系统上建立与调试汇编程序有几种操作办法。 第一种办法，是使用监控程序的A命令，逐行输入并直接汇编单条的汇编语句，之后使用G命令运行这个程序。缺点是不支持汇编伪指令，修改已有程序源代码相对麻烦一些，适用于建立与运行短小的汇编程序。 第二种办法，是使用增强型的监控程序中的W命令建立完整的汇编程序，然后用M命令对建立起来的汇编程序执行汇编操作，接下来用G命令运行这个程序。适用于比较短小的程序。此时可以支持汇编伪指令，修改已经在内存中的汇编程序源代码的操作更方便一些。 第三种办法，是使用交叉汇编程序ASEC，首先在PC机上，用PC机的编辑程序建立完整的汇编程序，然后用ASEC对建立起来的汇编程序执行汇编操作，接下来把汇编操作产生的二进制的机器指令代码文件内容传送到教学机的内存中，就可以运行这个程序了。适用于规模任意大小的程序。
在这里我们只采用第一种方法。 在TEC-XP16机终端上调试汇编程序要经过以下几步： 1、使教学计算机处于正常运行状态（具体步骤见附录联机通讯指南）。 2、使用监控命令输入程序并调试。 ⑴用监控命令A输入汇编程序 >A 或>A 主存地址 如：在命令行提示符状态下输入： A 2000↙；表示该程序从2000H（内存RAM区的起始地址）地址开始 屏幕将显示： 2000： 输入如下形式的程序： 2000: MVRD R0，AAAA ；MVRD 与R0 之间有且只有一个空格，其他指令相同 2002: MVRD R1，5555 2004: ADD R0，R1 2005: AND R0，R1 2006: RET ；程序的最后一个语句，必须为RET 指令 2007:（直接敲回车键，结束A 命令输入程序的操作过程） 若输入有误，系统会给出提示并显示出错地址，用户只需在该地址重新输入正确的指令即可。 ⑵用监控命令U调出输入过的程序并显示在屏幕上 >U 或>U 主存地址
光电实验
光电综合实验（2） 实验报告 姓名学号 学院: 专业: 类型大型综合实验 指导教师： 年月日
实验一阿贝成像原理和空间滤波实验 1.引言 阿贝所提出的显微镜成像的原理以及随后的阿—波特实验在傅里叶光学早期发展历史上具有重要的地位。这些实验简单而且漂亮，对相干光成像的机理、对频谱的分析和综合的原理做出了深刻的解释。同时，这种用简单模板做滤波的方法，直到今天，在图像处理中仍然有广泛的应用价值。 人眼对灰度图像的分辨率是不高的，最多有15~20个层次。但是人眼对色度的识别能力却很高，可以分辨数十种乃至上百种色彩。若能将图像的灰度分布转换为彩色分布，势必大大提高人们对图像的分辨能力，这种技术称为图像的假彩色编码。黑白图像的假彩色化已经在遥感、生物医学、信息处理中得到了广泛的应用。 1．1实验目的和意义 1、通过实验来重新认识夫琅禾费衍射的傅里叶变换性质，加深对空间频率、空间频谱和空间滤波等概念的理解； 2、熟悉阿贝成像原理，从信息量的角度理解透镜孔径对分辨率的影响； 3、完成一维空间滤波、二维空间滤波及高通空间滤波； 4、掌握θ调制假彩色编码的原理； 5、巩固和加深对光栅衍射基本理论的理解； 6、通过实验，利用一张二维黑白图像获得假彩色编码图像； 7、巩固光学实验中有关光路调整和仪器使用的基本技能。 2.系统概述 2．1 系统原理 1、共轴光路调节 调节激光束平行于光具座，并位于光具座正上方，把屏Q插在光具座滑块上， 并移近激光架L S ，把L S 作上下、左右移动，使光束偏离O，调节L S 的俯仰及侧转， 使光束又穿过小孔；再把Q推至L S 边上，反复调节，直到Q在光具座平移时激 光束均穿过O为圆心的孔，以后就不再需要改变L S 的位置。
计算机组成原理实验完整版
河南农业大学 计算机组成原理实验报告 题目简单机模型实验 学院信息与管理科学学院 专业班级计算机科学与技术2010级1班 学生姓名张子坡（1010101029） 指导教师郭玉峰 撰写日期：二○一二年六月五日
一、实验目的： 1.在掌握各部件的功能基础上，组成一个简单的计算机系统模型机； 2．了解微程序控制器是如何控制模型机运行的，掌握整机动态工作过程； 3定义五条机器指令，编写相应微程序并具体上机调试。 二、实验要求： 1.复习计算机组成的基本原理； 2.预习本实验的相关知识和内容 三、实验设备： EL-JY-II型计算机组成原理试验系统一套，排线若干。 四、模型机结构及工作原理： 模型机结构框图见实验书56页图6-1. 输出设备由底板上上的四个LED数码管及其译码、驱动电路构成，当D-G和W/R均为低电平时将数据结构的数据送入数据管显示注：本系统的数据总线为16位，指令、地址和程序计数器均为8位。当数据总线上的数据打入指令寄存器、地址寄存器和程序寄存器时，只有低8位有效。 在本实验我们学习读、写机器指令和运行机器指令的完整过程。在机器指令的执行过程中，CPU从内存中取出一条机器指令到执行结束为一个指令周期，指令由微指令组成的序列来完成，一条机器指令对应一段微程序。另外，读、写机器指令分别由相应的微程序段来完成。
为了向RAM中装入程序和数据，检查写入是否正确，并能启动程序执行，必须设计三个控制操作微程序。 存储器读操作（MRD）：拨动清零开关CLR对地址、指令寄存器清零后，指令译码器输入CA1、CA2为“00”时，按“单步”键，可对RAM连续读操作。 存储器写操作（MWE）：拨动清零开关CLR对地址、指令寄存器清零后，指令译码器输入CA1、CA2为“10”时，按“单步”键，可对RAM连续写操作。 启动程序（RUN）：拨动开关CLR对地址、指令寄存器清零后，指令译码器输入CA1、CA2为“11”时，按“单步”键，即可转入第01号“取指”微指令，启动程序运行。 注：CA1、CA2由控制总线的E4、E5给出。键盘操作方式有监控程序直接对E4、E5赋值，无需接线。开关方式时可将E4、E5接至控制开关CA1、CA2，由开关控制。 五、实验内容、分析及参考代码： 生成的下一条微地址 UA5 UA0 MS5 MS0 微地址
平面镜成像实验训练
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 关于“探究平面镜成像”的实验探究题 1、如图所示，小章同学在做“探究平面镜成像”的实验时： （1）不用平面镜而选用玻璃板做实验，是因为玻璃板既能光，又 能光。 （2）为了更清楚的看到玻璃板后面蜡烛所成的像，实验应在较 （填“亮”或 “暗”）的环境中进行。 （3）选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的关系。 （4）在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A，再拿一支没有点燃的相同蜡烛B，在玻璃板后面移动，直到跟前面那支蜡烛的像。移去蜡烛B，并在其位置上放一光屏，则光屏上（填“能”或“不能”）接收到蜡烛A烛焰的像。 （5）小章将蜡烛逐渐远离玻璃板时，蜡烛所成像的大小（填“变大”、“变小”或“不变”）． 2、如图是“探究平面镜成像特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一把直尺，直尺与玻璃板垂直；两支相同的蜡烛 A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上，以A蜡烛为成像物体： （1）为便于观察，该实验最好在环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”）；此外，采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛像的同时．也能观察到__ _____，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。 （2）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像为止，这时发现像与物的大小___ ____；进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃板。像和物到玻璃板的距离_____ __。 （3）为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列哪一项操作？（） A．保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察 B．保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述（2）相同的操作 、 3、如图10所示是探究“平面镜成像的特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一把刻度尺， 刻度尺与玻璃板垂直；两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的刻度尺上，以A蜡烛为成像物 体。（1）为了便于观察，该实验最好在环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”）；此外，采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察 到，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。 （2）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像完全重合为止，这时发现像与物的大 小；进一步观察A、B两支蜡烛在刻度尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃 板，像和物到玻璃板的距离。 （3）为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列哪一项操作： A．保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察。 B．保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述（2）相同的操作。 4、在探究“平面镜成像特点”的试验中 （1）如图所示，在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛，再拿一支没有点燃的相同的蜡烛，在玻璃板后面移动，直到跟前面那支蜡烛的像。若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛，在玻璃板后面观察光屏， 将（选填“能”或“不能”）观察到玻璃板前面点燃蜡烛的像。 （2）实验数据如下表： 实验表明：平面镜所成像是虚像，像与物的大小，像到平面镜的距离物体到平面镜的距离。 5、石林中学的张江同学自备器材，主动探究“平面镜成像的规律”，其情形如图7所示，他先把一块平板玻璃垂直立在水平桌面上，再准备A、B两支大小、外形完全一样的蜡烛，然后把点燃的蜡烛A立在玻璃板前，又把蜡烛B放在玻璃板后面，并移动蜡烛B的位置，使它与蜡烛A的像完全重合。 （1）张江同学在做探究实验时用透明玻璃板代替平面镜是为了______________________。 （2）他选择的蜡烛B与蜡烛A的大小、外形完全一样是为了________________________。 （3）如果把蜡烛A向镜面移动一段距离，又移动蜡烛B去与蜡烛A的像比较，会发现蜡烛A像的大小_______________（选项“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）如果在蜡烛A像的位置放一个光屏，光屏上___________承接到像（选项“会”或“不会”），这说明平面镜所成的像是________像（选填“虚”或“实”）。 6、一组同学在探究平面镜成像的特点时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板的一侧，看到玻璃板后有蜡烛的像。
阿贝成像原理和空间滤波实验报告
实验二 阿贝成像原理和空间滤波实验 1． 引言 阿贝所提出的显微镜成像的原理以及随后的阿—波特实验在傅里叶光学早期发展历史上具有重要的地位。这些实验简单而且漂亮，对相干光成像的机理、对频谱的分析和综合的原理做出了深刻的解释。同时，这种用简单模板做滤波的方法，直到今天，在图像处理中仍然有广泛的应用价值。 1．1 实验目的和意义 1）.加强对傅里叶光学中有关空间频率、空间频谱和空间滤波等概念的理解。 2）.用一个带有蓝天白云还有城楼的光栅进行空间滤波和图像再现，熟悉空间滤波的光路及空间滤波的原理。 2． 系统概述 2．1 系统原理 1）.二维傅里叶变换 设有一个空间二维函数),(y x g ，其二维傅里叶变换为 =),(y x f f G F [][]d xdy y f x f i y x g y x g y x ??∞ ∞-+ -=)(2exp ),(),(π （1） 式中y x f f ,分别为x,y 方向的空间频率，其量纲为L -1，而),(y x g 又是),(y x f f G 的 逆傅里叶变换，即 =),(y x g F -1[]=),(y x f f G []y x y x y x df df y f x f i f f G ??∞∞ -+)(2exp ),(π （2） 式（2）表示任意一个空金函数),(y x g ，可以表示为无穷多个基元函数[])(2exp y f x f i y x +π的线性叠加，),(y x f f G y x df df 是相应于空间频率为y x f f ,的基元函数的权重，),(y x f f G 称为),(y x g 的空间频率。
计算机组成原理实验七
图16 启停单元布局图 序电路由1片74LS157、2片74LS00、4个LED PLS2、PLS3、PLS4）组成。当LED发光时 图17
图17 时序单元布局图 （二）启停、脉冲单元的原理 1．启停原理：（如图18） 启停电路由1片7474组成，当按下RUN按钮，信号输出RUN=1、STOP=0，表示当前实验机为运行状态。当按下STOP 按钮，信号RUN=0、STOP=1，表示当前实验机为停止状态。当 系统处于停机状态时，微地址、进位寄存器都被清零，并且可 通过监控单元来读写内存和微程序。在停止状态下，当HALT 时有一个高电平，同时HCK有一个上升沿，此时高电平被打入 寄存器中，信号输出RUN=1、STOP=0，使实验机处于运行状态。
图18 启停单元原理图 2．时序电路： 时序电路由监控单元来控制时序输出（PLS1、PLS2、PLS3、PLS4）。实验所用的时序电路（如图19）可产生4个等间隔的时序信号PLS1、PLS2、PLS3、PLS4。为了便于监控程序流程，由监控单元输出PO信号和SIGN脉冲来实现STEP（微单步）、GO （全速）和HALT（暂停）。当实验机处于运行状态，并且是微单步执行，PLS1、PLS2、PLS3、PLS4分别发出一个脉冲，全速执行时PLS1、PLS2、PLS3、PLS4脉冲将周而复始的发送出去。在时序单元中也提供了4个按钮，实验者可手动给出4个独立的脉冲，以便实验者单拍调试模型机。
图19 时序电路图 实验步骤 1．交替按下“运行”和“暂停”，观察运行灯的变化（运行：RUN 亮；暂停：RUN灭）。 2．把HALT信号接入二进制拨动开关，HCK接入脉冲单元的PLS1。按下表接线 接入开关位号 信号定 义 HCK PLS1孔 HALT H13孔 3．按启停单元中的停止按钮，置实验机为停机状态，HALT=1。 4．按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在HCK上产生一个上升
计算机组成原理实验五
上海大学计算机学院 《计算机组成原理实验》报告一 姓名：学号：教师： 时间：机位：报告成绩： 实验名称:指令系统实验 一、实验目的：1. 读出系统已有的指令，并理解其含义。 2. 设计并实现一条新指令。 二、实验原理：利用CP226实验仪（用74HC754即8D型上升沿触发器）上的K16…K23 开关为数据总线DBUS设置数据，其他开关作为控制信号，一条指令执行完 毕PC会自动加1，系统顺序执行下一条指令，但系统要进入一个新的指令序 列时，如跳转、转子程序等，必须给PC打入新的起始值——新指令序列的 入口地址。实验箱实现把数据总线的值(目标地址)打入PC的操作，以更新 PC值。 三、实验内容：1. 考察机器指令64的各微指令信号，验证该指令的功能。(假设R0=77H, A=11H, 77地址单元存放56H数据,64指令的下一条指令为E8) 2. 修改机器指令E8，使其完成“输出A＋W的结果左移一位后的值到OUT” 操作。 四、实验步骤：1. 考察机器指令64的各微指令信号，验证该指令的功能。(假设R0=77H, A=11H, 77地址单元存放56H数据,64指令的下一条指令为E8) ①在初始化系统（Reset)，进入微程序存储器模式(μEM状态)，用NX键观 察64H，65H,66H,67H, 地址中原有的微指令，分析并查表确定其功能。 ②在EM状态下，Adr打入A0，DB打入64；按NX键，Adr显示A1，DB 打入E8。 ③在μEM状态下，在E8H、E9H、EAH、EBH下分别打入：FFDED8、CBFFFF、 FFFFFF、FFFFFF。 ④给μPC状态下，打入μPC（00）、PC（A0）、A（11）、W（00），按3次 NX输入R0（77）。 ⑤按下STEP键，观察实验现象。 2. 修改机器指令E8，使其完成“输出A＋W的结果左移一位后的值到OUT” 操作。 ⑥继续按STEP键，直到进入E8状态下。 ⑦在EM状态下，打入Adr为77，DB为56。 ⑧按STEP键执行指令，观察实验现象。 五、实验现象：OUT寄存器的值为5A。 六、数据记录、分析与处理：实验结果和预期的一样。 七、实验结论：1、机器指令64对应的各微指令码为：FF77FF、D7BFEF、FFFE92、CBFFFF。其功能为：将R0寄存器的值打入地址寄存器MAR；存贮器EM将MAR输出地址所对应的值打入W寄存器；ALU直通门输出的值打入A寄存器，A、W中的值进行“与”运算，结果在A输出；PC＋1，读出下一条指令并立即执行。 八、建议：暂无。
平面镜成像实验专题
平面镜成像、光的反射实验练习 1、如图所示，小明在“探究平面镜成像的特点” 的实验中 (1).小明选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于准确确定 像的位置；实验中应选较薄的玻璃板（选填“较厚”或“较薄”） (2).在探究活动中对玻璃板放置的要求是竖直放置;若玻璃板没 有竖直放置，观察到的现象是玻璃板后面的蜡烛与前面蜡烛的像 不能重合。 (3).选择蜡烛A和B的要求是完全相同；选取两段完全相同的蜡 烛的目的是为了比较像与物的大小关系。 (4).实验中使用刻度尺，是为了测量像与物到玻璃板的距离； (5).移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像（选填“能”或“不能"）． (6).小明将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像大小不变（填“变大”、“变小”或“不变”）． (7).为便于观察，该实验最好在较黑暗环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”）；此外，采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛像的同时．也能观察到B蜡烛，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。 (8).点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像完全重合为止，这时发现像与物的大小相等；若直接将蜡烛放在直尺上进行实验，进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃板垂直．像和物到玻璃板的距离相等． (9).为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列哪一项操作？（ B ） A．保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察 B．保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像完全重合。 (10)．观察者看到玻璃板前的蜡烛A，是由于光的直线传播，看到玻璃板后的蜡烛B实际是由于光的折射而成的虚像，看到玻璃板前蜡烛A的像，是由于光的反射而成的虚像。 (11)．观察A蜡烛的像时，会发现两个几乎重叠的像，这是由于玻璃板的两个面反射各成一个像。这两个像的间距为两倍玻璃板的距离。 (12)．实验应该选用较薄（选填“厚”或“薄”）的玻璃板，这是为了使玻璃板两个面反射成的像尽量重叠，便于准确确定像的位置。 (13).当把B蜡烛移到A蜡烛的像所在的位置时，无论怎样沿水平桌面移动蜡烛B都不能使B与A蜡烛的像完全重合，最有可能的原因是玻璃板没有竖直放置。眼睛透过玻璃板看见的“蜡烛B”实际上是光的折射所形成的虚像。 (14)．在寻找A蜡烛的像的位置时，眼睛应该在蜡烛A(选填“A”或“B”)这一侧观察，移动玻璃板后的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板中所成的像重合；如果将点燃的蜡烛A远离玻璃板，则像将远离玻璃板． (15).如何证明像的大小与不随物体到镜面的距离而改变？ 将蜡烛靠近（或远离）镜面，移动后面的蜡烛，总能与像重合，说明像的大小不随物体到镜面的距离而改变。 (16).怎样证明成的是虚像？在像的位置放一个光屏，光屏上不能承接到像，说明成的是虚像。 (17)．实验中为什么要改变点燃蜡烛A的位置多次实验？ 避免实验结论的偶然性，以便得到普遍规律。 (18)．实验结论是什么：平面镜所成的正立等大的虚像，像与物的连线与镜面垂直，像与物到镜面的距离相等．若用棋子做实验，不足是什么？棋子不是光源，看不到棋子的像如何改进？用手电筒照亮棋子。
工程光学实验习题
光学实验习题 1．如会聚透镜的焦距大于光具座的长度，试设计一个实验，在光具座上能测定它的焦距。 2．点光源 P 经会聚透镜 L1成实像于 P' 点（图 1-8 ），在会聚透镜 L1与 P' 之间共轴放置一发散透镜 L2；垂直于光轴放一平面反射镜 M ，移动发散透镜至一合适位置，使 P 通过整个系统后形成的像仍重合在 P 处。如何利用此现象测出发散透镜焦距？ 3．为什么说当准直管绕轴转过 1800时，十字线物像不重合是由于十字线中心偏离光轴的缘故？试说明之。 4．准直管测焦距的方法有哪些优点？还存在哪些系统误差？ 5． 1 、第一主面靠近第一个透镜，第二主面靠近第二个透镜，在什么条件下才是对的？（光具组由二薄凸透镜组成）。 6．由一凸透镜和一凹透镜组成的光具组，如何测量其基点？（距离 d 可自己设定）。7．设计一种不测最小偏向角而能测棱镜玻璃折射率的方案（使用分光计去测）。 8．怎样应用掠入射法测定玻璃棱镜的折射率？简要说明实验方法，并推导出折射率的计算公式。 9．用阿贝折射计测量固体折射率时，为什么要滴入高折射率的接触液？为什么它对测量结果没有影响？试论证之。 10．显微镜与望远镜有哪些相同之处与不同之处？ 11．显微镜测量微小长度时，用测微目镜测定石英标准尺 m 个分格的数值为△ X,为什么它和石英标准尺相应分格的实际值△ X 之比不等于物镜的放大率？ 12．评价天文望远镜时，一般不讲它是多少倍的，而是说物镜口径多大，你能说明为什么吗？13．推导式（ 6-1 ）（ P90 ） 14．为何摄谱仪的底板面必须与照相系统的光轴倾斜，才能使所有谱线同时清晰？ 15．怎样测定摄谱仪的线色散？ 16．怎样拍摄叶绿素的吸收光谱？ 17．讨论单色仪的人射缝和出射缝的宽度对出射光单色性的影响，并证明出射光谱宽度 其中 a 、 a' 分别为入射缝和出射缝的宽度，为棱镜的线色散。
阿贝成像原理和空间滤波实验报告
实验二阿贝成像原理和空间滤波实验 1. 引言 阿贝所提出的显微镜成像的原理以及随后的阿一波特实验在傅里叶光学早期发展历史上具有重要的地位。这些实验简单而且漂亮，对相干光成像的机理、对频谱的分析和综合的原理做出了深刻的解释。同时，这种用简单模板做滤波的方法，直到今天，在图像处理中仍然有广泛的应用价值。 1.1实验目的和意义 1 ).加强对傅里叶光学中有关空间频率、空间频谱和空间滤波等概念的理解。 2 ).用一个带有蓝天白云还有城楼的光栅进行空间滤波和图像再现，熟悉空间滤波的光路及空间滤波的原理。 2. 系统概述 2. 1系统原理 二维傅里叶变换).1设有一个空间二维函数，其二维傅里叶变换 为)yg(x, dxdyfy)i2x(f,y)g (x,y)exp xg( (1F) f,)G(f yxyx -1f,fG(f,f)的又 是式中，而分别为x,y方向的空间频率，其量纲为L)y,g(x yxyx逆傅里叶变换，即 ),fG(f -1dfdf(fx fyfG(f,)exp)i2 F ) 2 ( y),(gx yx yyyxxx 式(2)表示任意 一个空金函数，可以表示为无穷多个基元函数)x,y(g dfy)df2(fx fpexi的基元的 线性叠加，是相应于空间频率为ff,)G(ff, yxyxyyxx函数的权重，称为的空间频率。)(f,fG )y,x(g yx 当是一个空间周期性函数时，其空间频率是不连续的离散函数。)x,yg(2).光学 傅里叶变换 理论证明，如果在焦距为F的会聚透镜的前焦面上放一振幅透过率为g(x,y)的图 象作为物，并以波长为入的单色平. 面焦镜后象图，则在透面波垂照明的傅，()上的振幅分布就是y X),yg(x标与 坐，变换其中里叶f,f),fG(f yxyx 的关系为,y x''yx 3 () f f, 1图? Yx FF ，由此可见，复杂的二维傅里1面称为频谱面(或傅氏面) 故一，见图y x 叶变换可以用一透镜来实现，称为光学傅里叶变换，频谱面上的光强分布则为2..，称为频谱，也就是物的夫琅禾费衍射图。)(ff,G yx .阿贝成像原理3)年提出了相干光照明下显微镜的阿贝成像原理，他认为，在相阿贝在1873 第一步是通过物的衍射光在物镜干的光照明下，显微镜的成像可分为两个步骤：后焦面上形成一个衍射图，第二步则为物镜后面上的衍射图复合为(中间)像，这个像可以通过目镜观察到。第一步把物面光场的空间分成像的这两个步骤本质上就是两次傅里叶变换，）,f （Gf，第二步则是再作一次变换，又将布变为频谱面上空家频率分布）g（x,y yx还原到空间
计算机组成原理实验五存储器读写实验
实验五 存储器读写实验实验目的 1. 掌握存储器的工作特性。 2. 熟悉静态存储器的操作过程，验证存储器的读写方法。 二、实验原理 表芯片控制信号逻辑功能表
2. 存储器实验单元电路 芯片状态 控制信号状态 DO-D7 数据状态 M-R M -W 保持 1 1 高阻抗 读出 0 1 6116-^总钱 写人 1 0 总线-*6116 无效 报警 ^2-10 D7—DO A7—A0
團2-8存储器实验电路逻辑图 三、实验过程 1. 连线 1） 连接实验一（输入、输出实验）的全部连线。 2） 按逻辑原理图连接M-W M-R 两根信号低电平有效信号线 3） 连接A7-A0 8根地址线。 4） 连接B-AR 正脉冲有效信号 2. 顺序写入存储器单元实验操作过程 1） 把有B-AR 控制开关全部拨到0,把有其他开关全部拨到1,使全部信号都处 于无效 状态。 2） 在输入数据开关拨一个实验数据，如“ 00000001”即16进制的01耳 把IO-R 控制开关拨下，把地址数据送到总线。 3） 拨动一下B-AR 开关，即实现“1-0-1 ”产生一个正脉冲，把地址数据送地 址寄存器保存。 4） 在输入数据开关拨一个实验数据，如“ 10000000',即16进制的80耳 把IO-R 控 制开关拨下，把实验数据送到总线。 3. 存储器实验电路 0 O O 0 0 olo O O O O 0 00 OUTPUT L/O :W 8-AR ￡ ■」2 ■七 ol^Fgr' L P O 74LS273 A7- AO vz 0 o|o 0 r 6116 A7 INPUT D7-O0 [olololololololol T2
计算机组成原理实验实验报告
计算机组成原理实验报告 学院信息与管理科学学院 专业班级计算机科学与技术2010级2班学生姓名毛世均 1010101046 指导教师郭玉峰 撰写日期：二○一二年六月四日
SA4=1 1.根据上边的逻辑表达式，分析58页图6-2的P1测试和P4测试两条指令的微地址转移方向。 P1测试:进行P1测试时，P1为0，其他的都为1, 因此SA4=1， SA3=I7，SA2=I6，SA1=，SA0=I4 微地址011001，下址字段为001000下址字段001000译码后，高两位不变，仍然为00，低四位受到机器指令的高四位I7-I4的影响。 机器指令的高四位为0000时，下一条微指令地址为001000，转到IN 操作。机器指令高四位0010时，下一条微指令地址为001010，转到MOV 操作。机器指令高四位为0001时，下一条微指令地址为001001，转到ADD 操作。机器指令高四位为0011时，下一条微指令地址为001011，转到OUT 操作。机器指令高四位为0100时，下一条微指令地址001100，转到JMP 操作 P4测试:进行P4测试时，P4为0，其他的都为1. 因此SA4=SA3=SA2=1，SA1=CA2，SA0=CA1 微地址000000，下址字段为010000. 010000被译码之后，高四位不变，0100低两位由CA2和CA1控制。CA2和CA1的值是由单片机的键盘填入控制的。 当实验选择CtL2=1时，CA2和CA1被填入0和1，这时低两位被译码电路翻译成01，所以下一条微地址就是010001，然后进入写机器指令的状态。当实验选择CtL2=2时，CA2和CA1被填入1和0，这时低两位被译码电路翻译成10，所以下一条微地址就是010010，然后进入读机器指令的状态。当实验选择CtL2=2时，CA2和CA1被填入1和1，这时低两位被译码电路翻译成 11，所以下一条微地址就是010011，然后进入运行机器指令的状态。 2.分析实验六中五条机器指令的执行过程。