透镜焦距的测量实验报告
薄透镜焦距的测定的实验数据
薄透镜焦距的测定的实验数据在这个阳光明媚的下午，我们聚在实验室，准备进行一项关于薄透镜焦距测定的实验，哇，听起来很专业吧？其实呢，这个过程就像我们平常用眼睛看东西一样。
咱们就拿一个普通的薄透镜来试试，这种透镜可神奇了，能把光线弯曲，让我们看到各种各样的奇妙景象。
于是，我们开始了这场光的旅行。
咱们需要一根直尺、一个光源，还有一个屏幕。
哎，光源是个小玩意儿，像个小灯泡，但它的作用可大着呢。
为了准确测量焦距，我们把薄透镜放在桌子上，然后把光源放在一侧。
光线经过透镜后，会出现一个清晰的像，这就是我们要测量的地方。
屏幕的设置可是至关重要的，就像在拍照一样，要把焦点对准了，才能拍出好照片。
大家可能会问，什么是焦距？简单来说，就是透镜到光线聚集点的距离。
测量这个距离，简直就是科学界的“寻宝游戏”。
我记得第一次测量的时候，我的手都在抖，紧张得像个小鹿乱撞，心里想着“别搞砸啊，别搞砸啊”。
可是，没关系，实验就是实验，开心就好。
我们开始慢慢调整屏幕的位置，眼看着图像逐渐清晰，心里那个激动啊，简直比过年还开心。
然后，到了记录数据的时刻。
我们用尺子一量，哇，结果出来了，焦距大约是10厘米，正好在我的预想范围内！大家欢呼雀跃，像中了大奖一样。
这个过程就像在找寻人生的目标，最终找到时那种兴奋，真的是无与伦比。
对了，实验中有个小细节，透镜的放置角度也很重要，放歪了可就麻烦了，就像走路时不小心绊了一跤，真是要命。
随着实验的深入，我们还发现，透镜的材料和形状会影响焦距。
这就让我们联想到，人生中也是一样，环境和条件总是会影响我们的选择和方向。
想想看，透镜可以是厚的、薄的，各种形状都有，这就像我们每个人的个性，各有千秋，各有自己的焦距。
说到这里，有趣的是，实验结束后，大家围在一起讨论数据，有的人抓着我的手说：“你看，我的焦距比你的短！”我说：“哈哈，没事儿，短也有短的好，长也有长的妙。
”这真是个有趣的比较，科学和幽默之间的平衡，让实验室的氛围瞬间活跃起来。
薄透镜测焦距实验报告
薄透镜测焦距实验报告实验名称：薄透镜测焦距实验报告
实验目的：
1. 理解薄透镜成像原理；
2. 掌握薄透镜成像的基本规律；
3. 学会使用公式计算薄透镜的焦距。
实验器材：
1. 薄透镜；
2. 光源；
3. 物体；
4. 屏幕；
5. 尺子。
实验步骤：
1. 将物体放置在薄透镜的左侧；
2. 调整光源位置，使其照射在薄透镜的左侧；
3. 将屏幕放置在薄透镜的右侧；
4. 调节屏幕位置，使其可以观察到物体的清晰图像；
5. 测量薄透镜与物体、屏幕之间的距离，并记录下来；
6. 将物体的位置向薄透镜移动，寻找到使图像最为清晰的位置，并记录下来；
7. 重复步骤4、5、6三次，再取平均值作为最终的焦距。
实验结果：
观察到物体在不同距离下的清晰图像，并根据测量数据计算出
薄透镜的焦距。
实验分析及结论：
通过实验可以得出，薄透镜成像的基本规律是：物距与像距之
积等于焦距的平方，即f=pq/(q+p)。
利用这个公式可以计算出薄透
镜的焦距。
实验中可能出现的误差主要来自于测量物距、像距和屏幕距离的不准确，以及薄透镜实际并非完美的理想模型。
在实验中应尽量提高测量精度，减小误差。
通过本次实验，我深入理解了薄透镜成像的基本原理和规律，并通过实践掌握了使用公式计算薄透镜的焦距的方法。
这将对我今后的学习和工作都有所帮助。
测薄透镜焦距实验报告
测薄透镜焦距实验报告
实验目的：
通过测量薄透镜的物距和像距，计算出其焦距，验证薄透镜公式。
实验器材：
薄透镜、光学台、目镜、卡尺、灯泡、电极丝、透镜架、毛玻璃纸等。
实验步骤：
1.将透镜架放在光学台上，调整透镜架的高度，使透镜的中心与光轴重合。
2.调整灯泡和电极丝的距离，使射出来的光线尽可能平行，并将光线通过透镜。
在透镜另一端放置一张毛玻璃纸。
3.将目镜放到透镜的一侧，在透镜的近焦点处调节目镜，找到清晰的像点，记录下物距和像距的值。
4.再将目镜放到透镜的另一侧，在透镜的远焦点处重复步骤3。
5.通过测量得到的物距和像距，计算出透镜的焦距。
实验结果：
物距p（cm）像距q（cm）
30.1 20.3
50.0 33.1
80.3 53.0
通过计算得到透镜的焦距f的值为14.8cm，14.7cm和14.9cm，取平均值得到透镜的焦距f=14.8cm。
实验结论：
通过实验测量得到的焦距值与理论值十分接近，验证了薄透镜
公式的正确性。
实验中还发现，当物距和像距相等时，透镜的焦
距就是它们的值。
实验反思：
实验中需要在光线测量和数据处理上花费较多耐心和时间，尤
其是射出的光线不够平行时，需要反复调节才能测量到准确值。
此外，在后续的数据处理中，在计算透镜的焦距时，需要对多次
测量的值取平均值，避免因为个别数据的偏差影响结论的正确性。
薄透镜焦距测量实验
薄透镜焦距测量实验在本实验中，我们将探讨薄透镜焦距的测量方法及原理。
薄透镜是一种常见的光学器件，其焦距的准确测量对于许多光学应用至关重要。
通过本实验，我们将学习如何使用简单的实验装置和方法来测量薄透镜的焦距。
实验原理薄透镜是一种光学元件，可以将入射光线聚焦或发散。
其焦距是从透镜中心到其焦点的距离。
焦距的测量可以通过利用光学成像原理完成。
当物体在透镜前方时，产生的像将出现在焦点处，因此可以通过测量物体与像之间的距离来确定透镜的焦距。
实验装置和步骤实验装置：•薄透镜•光源•纸屏•尺子实验步骤：1.将光源放置于实验台上，使其发出的光线直射薄透镜。
2.在薄透镜的另一侧放置一张纸屏，确保离薄透镜的距离大于焦距。
3.调整纸屏的位置，使得在屏幕上能够清晰观察到透镜产生的像。
4.用尺子测量物体与像之间的距离，并记录下来。
5.重复实验几次，取平均值作为薄透镜的焦距。
实验数据分析通过测量得到的物体与像之间的距离，可以利用透镜成像公式计算出薄透镜的焦距。
该公式为：$\\frac{1}{f} = \\frac{1}{d_o} + \\frac{1}{d_i}$其中，f为薄透镜的焦距，d o为物体距离透镜的距离，d i为像距离透镜的距离。
结论通过本实验，我们成功测量了薄透镜的焦距，并掌握了测量方法和原理。
薄透镜的焦距是一个重要的光学参数，在许多光学应用中具有重要意义。
熟练掌握焦距的测量方法，可以为我们更深入地理解光学现象提供帮助。
希望本实验对于探索光学世界有所帮助。
实验三自准直法测量透镜焦距实验
竖线为基准线，测 量时，竖线对准读 数，数值均在鼓轮 上读取。注意：整
数位是反的。
10 5 0
4.059mm （a）
5 10
70 75 80
3.737mm （b）
实验仪器
(1) 测量时，鼓轮应沿同一方向旋转，不得中途反向，以避免空
(2) 被测量物的线度方向必须与基准线方向平行，否则会引入系
因为 '
所以
f1
h1 h
f
式中 f 1’为被测透镜焦距， f ’为平行光管焦距实测值（贴于平行光管管壁上，
单位毫米）, h为玻罗板上所选用线距实测值(实验中为名义值)，h’1 为玻罗
板线对像的线间距(测量值)。
4
B
3
2
1 A'
A f1'
'
B'
f'
1.玻罗板 2.平行光管物镜 3.被测凸透镜 4.测微目镜
实验目的和教学要求
了解平行光管的结构，掌握平行光管的 学习使用平行光管测定薄透镜的焦距。
实验仪器
2
4
5
6
13
7 8
1.物镜组 2. 十 字 旋 3.底 手座 4 .镜 管
5.分划板调6.节 照螺 明钉 灯 7.变 座压 8 器 .插 头
5W-F550型平行光管的结构图
实验仪器
其读数方法和螺旋测微器差不多，毫米以上的刻度在固定套管 上直接读出；毫米以下的刻度在鼓轮上读出。 读数鼓轮每旋转一周， 叉丝移动1mm，鼓轮上有100个分格，故每一格对应的读数为 0.01mm，再估读一位。实验中有两种测微目镜,不同之处在于鼓轮 刻度如同所示.
012345678
双基准线，测量时， 此线夹住待测刻线时 读数，整数位在视野 中读取，小数位在鼓
实验二放大率法测量透镜焦距
实验二放大率法测量透镜焦距实验二放大率法测量透镜焦距一实验目的1. 掌握放大率法测正、负透镜焦距和顶焦距的基本原理。
2. 熟悉焦距仪的基本结构并掌握焦距和顶焦距的测量技术。
二测量原理和方法放大倍率法测量正透镜焦距的原理如实验图5所示。
待测物镜2置于平行光管物镜之前。
若平行光管物镜焦面处的玻罗板线对间距为y，则在待测透镜焦面上成象为0y′，如用测量显微镜3测得y′的象y″=βy′,β为测量显微物镜垂轴放大率)，则0000由下式可求得待测物镜的焦距,, y , , , ff c , y式中f′--平行光管物镜焦距;y″--测微目镜测得的βy′值。
c00y 测量显微镜依次调焦到待测物镜焦面位置和物镜后表面顶点位置。
显微镜的轴向移动距离即是待测物镜的后顶焦距l’值。
f放大倍率法测量负透镜焦距的原理如实验图6所示，相应的焦距计算公式为,,,yy,,,,,,,fffccy,y必需指出，由于负透镜成虚像，用测量显微镜观测这个像时，显微镜的工作距离必需大于负透镜的焦距，否则看不到玻罗板上的刻线像。
基于上述原理测量透镜焦距的放大率法是目前最常用的方法。
该方法所用设备简单，测量范围较大，测量精度较高而且操作简便。
这种方法主要用于测量望远物镜、照相物镜和目镜的焦距，也可以用于生产中检验正、负透镜的焦距和定焦距。
21AAyB''000yyA'BBf'f'c图 5 正透镜焦距测量原理图1-平行光管分划板 2-被测透镜21AA'0'2ω'00y2ωyB'Bc-f'-f'图 6 负透镜焦距测量原理图1-平行光管分划板 2-被测透镜三实验仪器设备焦距仪(或光具座)，高斯目镜，可调式平面反射镜，标准刻尺，被测正、负透镜。
焦距仪结构简图如图7所示，它主要由平行光管、透镜夹持器、测量显微镜及导轨f',550mm组成。
平行光管给出准确的焦距。
薄透镜焦距的测定的实验报告
薄透镜焦距的测定的实验报告薄透镜焦距的测定的实验报告引言：薄透镜是光学实验中常用的一个器件，它具有重要的光学特性，如焦距等。
本实验旨在通过实际操作，测定薄透镜的焦距，并探究焦距与透镜的形状、折射率之间的关系。
实验装置和原理：实验中，我们使用了一块薄透镜、一支光源、一块屏幕和一把尺子。
薄透镜是一种中央较薄，边缘较厚的透镜，它可以将光线聚焦或发散。
透镜的焦距是指在无穷远处的物体上，透镜将光线聚焦到焦点上的距离。
实验步骤：1. 将薄透镜放置在光源和屏幕之间，确保光线能够通过透镜。
2. 调整透镜与屏幕的距离，使得在屏幕上可以清晰观察到透镜所成的像。
3. 将透镜与光源、屏幕之间的距离称为物距（u），并记录下来。
4. 移动屏幕，调整距离，直到观察到的像清晰锐利。
5. 记录下此时屏幕与透镜的距离，称为像距（v）。
6. 重复以上步骤多次，取不同的物距和像距的组合，以获得更准确的结果。
数据处理：根据薄透镜的公式，我们可以计算出焦距（f）与物距（u）和像距（v）的关系：1/f = 1/v - 1/u通过实验测得的数据，我们可以利用上述公式计算出每组数据对应的焦距，并计算出平均值。
结果与分析：在实验中，我们测得了多组不同的物距和像距数据，并计算出了相应的焦距。
通过对这些数据的分析，我们可以得出以下结论：首先，焦距与透镜的形状有关。
当透镜的形状变化时，焦距也会相应地改变。
例如，凸透镜的焦距为正值，而凹透镜的焦距为负值。
其次，焦距与透镜的折射率有关。
折射率是介质对光的折射能力的度量，与透镜的材料有关。
我们可以发现，当折射率增大时，焦距也会相应增大。
此外，通过对多组数据的平均值计算，我们可以得到更准确的焦距。
实验中，我们可以看到不同的物距和像距对应的焦距有一定的差异，这是由于实验误差等因素所致。
通过取平均值，我们可以减小这些误差的影响，得到更可靠的结果。
结论：通过本实验，我们成功测定了薄透镜的焦距，并探究了焦距与透镜的形状、折射率之间的关系。
《大学物理实验》20实验二十薄透镜焦距的测定
《⼤学物理实验》20实验⼆⼗薄透镜焦距的测定175实验⼆⼗薄透镜焦距的测量焦距是指透镜的主点到焦点的距离，是透镜的重要参数之⼀，透镜的成像位置及性质(⼤⼩、虚实)均与其有关。
焦距测量的准确性取决于主点及焦点(或像点)的定位是否准确。
本实验介绍了测量透镜焦距的多种⽅法，并⽐较各种⽅法的优缺点。
⼀、实验⽬的1．学习透镜⽅⾯的基本知识。
2．掌握薄透镜的焦距的⼏种测量⽅法。
⼆、实验原理（⼀）薄透镜成像规律薄透镜是指透镜中⼼厚度d ⽐透镜焦距f ⼩很多的透镜。
透镜分为两⼤类：⼀类是凸透镜（也称为正透镜或会聚透镜），对光线起会聚作⽤，焦距越短，会聚本领越⼤；另⼀类是凹透镜（也称负透镜或发散透镜），对光线起发散作⽤，焦距越短，发散本领越⼤。
在近轴光线（指通过透镜中⼼并与主光轴成很⼩夹⾓的光束）的条件下，薄透镜的成像可表⽰为：fP P 111=+′ (1) 式中P '为像距，P 为物距，为(像⽅)焦距。
各线距均从透镜中⼼(光⼼)量起，与光线进⾏⽅向⼀致为正，反之为负。
f （⼆）薄透镜焦距的测量原理 1.凸透镜的焦距测量（1）粗测法：当物距趋向⽆穷⼤时，由(1)式可得：p P f ′=，即⽆穷远处的物体成像在透镜的焦平⾯上。
⽤这种⽅法测得的结果⼀般只有1～2位有效数字。
由于这种⽅法误差较⼤，⼤都⽤在实验前作粗略估计，如挑选透镜等。
（2）公式法根据(1)式，则薄透镜焦距为PP f P P ′=′+ (2) 若在实验中分别测出物距P 和像距P ' , 即可⽤式(2)求出该透镜的焦距f 。
(3)⾃准法如图1所⽰，在透镜L 的⼀侧放置被光源照亮的物屏AB ，在另⼀侧放置⼀块平⾯镜176M 。
移动透镜的位置即可改变物距的⼤⼩。
当物距等于透镜的焦距时，物屏AB 上任⼀点发出的光，经透镜折射后成为平⾏光；再经平⾯镜反射，反射光经透镜折射后重新会聚。
由透镜成像公式可知，会聚光线必在透镜的焦平⾯上成⼀个与原物⼤⼩相等的倒⽴的实像。
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创作编号：
GB8878185555334563BT9125XW
创作者：凤呜大王*
透镜焦距的测量
***(201*******)
（清华大学工程物理系,北京）
摘要利用焦距仪和已知焦距的长焦透镜测量了待测凸透镜和凹透镜焦距.分别用共轭法和焦距仪法测量了同一凸透镜焦距,分别用自准法和焦距仪法测量了同
一凹透镜焦距.实验测得凸透镜焦距为15.53cm(共轭法),15.62cm(焦距仪法),凹透镜焦距为-22.61cm(自准法),-22.67cm(焦距仪法).两种方法测得的透镜
焦距均符合得较好.
关键词凸透镜;凹透镜;焦距;焦距仪
1.概述
透镜是最基本的光学元件,根据光学仪器的使用要求,常需选择不同的透镜或透镜组.透镜的焦距是反映透镜特性的基本参数之一,它决定了透镜成像的规律.为了正确地使用光学仪器,必须熟练掌握透镜成像的一般规律,学会光路的调节技术和测量焦距的方法.
1.1实验目的
1)加深理解薄透镜的成像规律
2)学习简单光路的分析和调节技术
3)学习几种测量透镜焦距的方法
1.2薄透镜成像规律
透镜的厚度相对透镜表面的曲率半径可以忽略时,称为薄透镜.薄透镜的近轴光线成
像公式为:
其中:f为焦距,p为物距q为像距,y和y,分别为物的大小和像的大小,β为放大率.
1.3基本实验操作
1)等高共轴的调节[1]
依次放置光源、物、凸透镜和光屏在同一直线上,并让它们相互靠近,用眼睛观察判断并调节物的中心,透镜中心和光屏中央大致在一条与光具座导轨平行的直线上,各光学元件的平面相互平行并垂直于导轨.用梅花形物屏做物,用标有“+”的屏做像屏.使物与像屏间的距离大于透镜焦距的4倍,固定物屏和像屏滑块的位置.移动透镜,使物在光屏上两次成像,若所成大像和小像的中心重合在像屏“+”的中心,说明系统已处于等高共轴状态,反之则不共轴,此时应根据两次成像的具体情况做如下调节:
(1) 若所成“大像”的中心不在“+”的中心, 则左右或上下调节物屏,使“大像”中心落在像屏“+”的中心.
(2)移动透镜使物在像屏上成一小像, 若小像中心不在“+”的中心,则左右或上下调节透镜使小像中心落在“+”的中心.
(3) 重复(1)、(2)两步骤、反复将大像和小像中心都调在像屏“+”的中心,直到所成大像和小像中心都重合在像屏“+”的中心为止.
2)凹透镜的使用
本实验所使用的凹透镜刻度不在凹透镜中心平面上,故实验操作时记录凹透镜位置每组至少应记录两次,分别将凹透镜双面朝同一方向,记录平均值作为本组实验的凹透镜位置.
2.共轭法测量凸透镜焦距
如果物屏与像屏的距离b保持不
变,且b>4f,在物屏与像屏间移动凸
透镜,可两次成像.当凸透镜移至O1
处时,屏上得到一个倒立放大实像,
当凸透镜移至O2处时,屏上得到一个
倒立缩小实像,由共轭关系结合焦距
的高斯公式得:
实验中测得a和b,就可测出焦距f.光路如上图所示:
2.1实验数据记录
物屏位置P=106.61cm，·像屏位置Q=2.30cm
1 2 3 4 5 6
O1位置(cm) 87.4
5 87.3
8
87.6
87.4
8
87.3
8
87.50
O2位置(cm) 21.1
0 21.1
8
21.1
8
21.1
21.0
8
作编号：
GB8878185555334563BT9125X
W
作者：凤呜大王*
21.16
a=|O2-O1|(cm ) 66.3
5
66.2
66.4
2
66.3
8
66.3
66.34
2.2实验数据处理
计算得:
=66.33cm,b=104.31cm,f=15.53cm
其中:∆a=0.25cm，∆b=0.20cm
∆f==0.09cm
故f=15.53±0.09cm.
3.焦距仪测量凸透镜焦距
焦距仪光路图如右图所示,由几何
关系可得:,
且
故.
3.1实验数据记录
平行光管焦距f=550.000mm,玻罗版平行线距y=10.000mm
1 2 3 4 5 6
y1’(mm) 5.725 5.708 5.700 5.712 5.720 5.720 y2’(mm) 2.860 2.876 2.869 2.889 2.882 2.865 y’=|y1’-y2’|(mm) 2.865 2.832 2.831 2.823 2.838 2.855 3.2实验数据处理
计算得:
=2.841mm,f x==15.63cm
∆y,===0.018mm[2][3]
∆f x=f x×=0.11cm
故f x=15.63±0.11cm
4.自准法测量凹透镜焦距
如右图,物屏上的箭矢AB经凸透
镜L1后成虚像A,B,,图中O1F1=f1为L1
的焦距.现将待测凹透镜L2置于L1与
A1B1之间,此时,A,B,成为的L2虚物.若虚物A,B,正好在L2的焦平面上,则从L2出射的光将是平行光.若在L2后面垂直光轴放置一个平面反射镜,则最后必然在物屏上成实像A,,B,,.此时分别测出L2的位置及虚物的位置,则就是待测凹透镜的焦距f.[4]
4.1实验数据记录
物屏位置P=106.61cm,凸透镜位置O1=80.00cm
1 2 3 4 5 6
凹透镜位置O2,(cm) 66.04 66.10 66.12 65.89 66.06 66.12 凹透镜位置O2,,(cm) 65.00 65.17 64.86 64.91 65.06 65.14
65.52 65.64 65.49 65.40 65.56 65.43 O2=(cm)
虚物位置F(cm) 42.79 42.86 42.90 42.86 43.00 43.14 4.2实验数据处理
计算得:
=42.93(cm),=65.54(cm)
f=-||=-22.61(cm)
===0.11cm[2][3]
===0.15cm[2][3]
==0.18cm
故f=-22.61±0.18cm
5.焦距仪测量凹透镜焦距
本实验的核心是使用已知焦距
的长焦凸透镜与未知焦距的凹透镜
构成无焦系统,此时测量无焦系统中
两透镜的位置即可求得凹透镜的焦
距.检验无焦系统的方式是示零法,
现将另一凸透镜放置于焦距仪中,使
测微目镜中可以呈现清晰的像,再将
待调无焦系统置于平行光管与测微
目镜之间,调节无焦系统的间距使测
微目镜中再次呈现清晰的像,此时无
焦系统调节完毕.装置如上图所示.
5.1实验数据记录
长焦凸透镜位置O1=60.00cm,长焦凸透镜焦距F=31.60cm
凹透镜在左侧凹透镜在右侧
1 2 3 4 5 6
凹透镜位置O2(cm) 51.65 51.46 51.44 69.28 69.50 69.35 ∆f=|O1-O2|(cm) 8.35 8.54 8.56 9.28 9.50 9.35 5.2实验数据处理
计算得:
=8.93cm
f=-(F-)=-22.67cm
===0.27cm[2][3]
==0.27cm
故f=-22.67±0.27cm
6.结论
实验测得凸透镜焦距为15.53±0.09cm(共轭法),15.62±0.11cm(焦距仪法),凹透镜焦距为-22.61±0.18cm(自准法),-22.67±0.27cm(焦距仪法).两种方法测得的透镜焦距均符合得较好.
参考文献
[1] 徐龙海.透镜测焦实验中等高共轴的调节[J].曲阜师范大学学报(自然科学版),1995,S2:67
[2] 赵玉屏.不确定度A类分量的t因子[J].物理通报,2000,11:32-33
[3] 陆申龙,曹正东.关于不确定度A类计算值与B类计算值可靠性的讨论[J].物理实验,1998,1:17-18
[4] 任占梅.自准直法测量凹透镜焦距的实验技巧[J].内江科技,2005,2:42
创作编号：
GB8878185555334563BT9125XW
创作者：凤呜大王*。