望远镜的组装

x1
x2
1
d = x1 − x2 f = (D2 − d 2)/ 4D
像屏 H 位置 S0
x′1
x′2
d' = x'1− x'2 f '= (D2 − d'2 ) / 4D
D=
F = ( f + f ')/2
2
3
4. 自组装望远镜的调节和测量它的放大率 实验仪器： 1/10cm 分划板 F1, 物镜 L0,，白屏 H
b) 前后移动凸透镜 L，使在物像屏 P 上成一清晰的品字形像； c) 调节 M 的倾角，使 P 屏上的像与物重合；然后前后微动透镜 L，使 P 屏上的像既清晰又与物等大； d) 分别记下 P 屏和透镜 L 的位置 S0、O e) 为了消除底座定位影响，把 P 屏和透镜 L 都转 180 度，重复做前四步，分别记下 P 和 L 的新位置
【实验目的】
透镜焦距测量和组装望远镜
1. 掌握简单光路的分析和调整方法；
2. 利用自准法测量凸透镜的焦距；
3. 了解望远镜的基本原理和结构，并组装和调节组装望远镜，以及测量它的放大率。
【实验要求】
1. 参考《大学物理实验》P85-90 实验 5 光路调整和透镜聚焦测量
2. 需要在课前做好充分预习，包括学好实验报告的实验原理和实验步骤等
【注意事项】 1、 如何读取测微目镜的读数？ 测 微 目 镜 内 部 的 分 划 板 每 一 大 格 为 1mm ； 外 部 的 测 量 旋 钮 上 面 分 50 个 小 刻 度 ， 每 个 刻 度 为 0.5mm/50=0.01mm，也就是外部每旋转一圈，内部分划叉丝滑过半大格即 0.5mm。
3. 当堂做完实验，并且写完实验报告。
【实验原理】
1、自准法：参考《大学物理实验》P86
【实验内容与步骤】
1、 基本光路
1.5 米光具座，带有毛玻璃的白炽灯光源 S，透镜夹持架，二维调整架，二维底座
2、 自准法测凸透镜焦距
实验仪器: 品字形物屏 P，凸透镜 L (f =235mm)，平面反射镜 M
a) 按下图所示，将所需元件按顺序摆放在光平台上，Байду номын сангаас节共轴后，拉开一定的距离；
1
2 3
3、 共轭法测量凸透镜焦距 实验仪器：品字形物像屏 P，凸透镜 L (f=235mm)，白屏 H
a) 按下图所示，将所需元件按顺序摆放在光平台上，调节共轴后，使物屏 P 和像屏 H 之间的距离 D 大于 4f ;
b) 沿标尺前后移动 L，使品字形物在像屏 H 上成一清晰的放大像，记下 L 的位置 x1 ; c) 再沿标尺向后移动 L，使物再在像屏 H 上成一缩小像，记下 L 的位置 x2 ; d) 为了消除底座定位影响，将 P、L、H 转 180 度，重复做前三步，又得到 L 的两个位置 x′1、x′2。
a) 按下图所示，将所需元件按顺序摆放在光平台上，调节共轴；
b) 先用白屏 H 替代测微目镜 Le； c) 将 1/10cm 分划板 F1 和物镜 L0 之间距离调节到 300mm 左右，沿标尺导轨前后移动白屏 H，直至
在白屏 H 上看到 F1 清晰的像； d) 固定白屏 H 底座的位置，用测微目镜 Le 和读数望远镜架替换白屏 H；然后，松开底座，向前移
e) 根 据 共 轭 法 ， 两 次 测 量 可 分 别 得 出 焦 距 d = x1 − x2 , f = (D2 − d 2 ) / 4D 和
d'= x'1− x'2 , f '= (D2 − d'2 ) / 4D ，那么透镜焦距： F = ( f + f ') / 2
表2
物屏 P 位置 S0
动测微目镜 Le，直到在望远镜系统中看清分划板 F1 的刻线。 e) 数据处理：转动测微目镜的测量旋钮，在望远镜系统中读出 5 个 F1 长刻度线的距离 d，那么组装
望远镜的放大倍数为：
M
=
像长 物长
=
d 0.5cm
⋅
20
（其中 20 为测微目镜的放大倍数）。
表3
1
2
3
4
5
6
平均值
像长
放大倍数
物长
S’0、O’。
f) 根 据 自 准 法 得 到 两 次 测 量 焦 距 ： f = S0 − O , f '= S'0 −O' ， 从 而 被 测 透 镜 焦 距 为 ：
F = ( f + f ')/2
表1
S0
O
f = S0 − O
S′0
O′
f '= S'0 −O' F = ( f + f ') / 2