初中光学实验讲义
几何光学实验讲义(最新版)
几何光学实验讲义1.薄透镜焦距测量实验目的1.掌握薄透镜焦距的常用测定方法，研究透镜成像的规律。
2.理解明视距离与目镜放大倍数定义；3.掌握测微目镜的使用。
实验仪器1.LED白光点光源〔需加毛玻璃扩展光源〕2.毛玻璃3.品字形物屏4.待测凸透镜〔Φ = ，f = 150，200mm〕5.平面反射镜6.JX8测微目镜〔15X，带分划板〕7.像屏2个〔有标尺和无标尺〕8.干板架2个9.卷尺10.光学支撑件〔支杆、调节支座、磁力表座、光学平台〕基础知识1.光学系统的共轴调节在开展光学实验时，要先熟悉各光学元件的调节，然后按照同轴等高的光学系统调节原则进行粗调和细调，直到各光学元件的光轴共轴，并与光学平台平行为止。
1、粗调：将目标物、凸透镜、凹透镜、平面镜、像屏等光学元件放在光具座〔或光学平台〕上，使它们尽量靠拢，用眼睛观察，进行粗调〔升降调节、水平位移调节〕，使各元件的中心大致在与导轨〔平台〕平行的同一直线上，并垂直于光具座导轨〔平台〕。
2、细调：利用透镜二次成像法来判断是否共轴，并进一步调至共轴。
当物屏与像屏距离大于4f时，沿光轴移动凸透镜，将会成两次大小不同的实像。
假设两个像的中心重合，表示已经共轴；假设不重合，以小像的中心位置为参考〔可作一记号〕，调节透镜〔或物，一般调透镜〕的高低或水平位移，使大像中心与小像的中心完全重合，调节技巧为大像追小像，如下列图所示。
图1-1 二次成像法中物与透镜位置变化对成像的影响图1-1(a〕说明透镜位置偏低〔或物偏高〕，这时应将透镜升高〔或把物降低〕。
而在图(b〕情况，应将透镜降低〔或将物升高〕。
水平调节类似于上述情形。
当有两个透镜需要调整〔如测凹透镜焦距〕时，必须逐个进行上述调整，即先将一个透镜〔凸〕调好，记住像中心在屏上的位置，然后加上另一透镜〔凹〕，再次观察成像的情况，对后一个透镜的位置上下、左右的调整，直至像中心仍旧保持在第一次成像时的中心位置上。
注意，已调至同轴等高状态的透镜在后续的调整、测量中绝对不允许再变动2.薄透镜成像公式透镜分为会聚透镜和发散透镜两类，当透镜厚度与焦距相比甚小时，这种透镜称为薄透镜．值得注意的是，假设透镜太厚，光在透镜中的传播路径便无法忽略，光在透镜里的传播路径就必须做进一步的考虑。
光学多通道实验讲义
光学多通道（光栅光谱仪）实验讲义一 实验目的1、了解光栅光谱仪的工作原理2、掌握利用光栅光谱仪进行测量的技术二 实验仪器WDS 系列多功能光栅光谱仪,计算机三 实验原理光谱仪是指利用折射或衍射产生色散的一类光谱测量仪器。
光栅光谱仪是光谱测量中最常用的仪器，基本结构如图1所示。
它由入射狭缝S1、准直球面反射镜M1、光栅G 、聚焦球面反射镜M2以及输出狭缝S2构成。
衍射光栅是光栅光谱仪的核心色散器件。
它是在一块平整的玻璃或金属材料表面（可以是平面或凹面）刻画出一系列平行、等距的刻线，然后在整个表面镀上高反射的金属膜或介质膜，就构成一块反射试验射光栅。
相邻刻线的间距d 称为光栅常数，通常刻线密度为每毫米数百至数十万条，刻线方向与光谱仪狭缝平行。
入射光经光栅衍射后，相邻刻线产生的光程差(sin sin )s d αβ∆=±，α为入射角，β为衍射角，则可导出光栅方程：(sin sin )d m αβλ±= (0.1)光栅方程将某波长的衍射角和入射角通过光栅常数d 联系起来，λ为入射光波长，m 为衍射级次，取0,1,2,±± 等整数。
式中的“±”号选取规则为：入射角和衍射角在光栅法线的同侧时取正号，在法线两侧时取负号。
如果入射光为正入射0α=，光栅方程变为sin d m βλ=。
衍射角度随波长的变化关系，称为光栅的角色散特性，当入射角给定时，可以由光栅方程导出 cos d m d d βλβ=， (0.2)复色入射光进入狭缝S1后，经M2变成复色平行光照射到光栅G 上，经光栅色散后，形成不同波长的平行光束并以不同的衍射角度出射，M2将照射到它上面的某一波长的光聚焦在出射狭缝S2上，再由S2后面的电光探测器记录该波长的光强度。
光栅G 安装在一个转台上，当光栅旋转时，就将不同波长的光信号依次聚焦到出射狭缝上，光电探测器记录不同光栅旋转角度（不同的角度代表不同的波长）时的输出光信号强度，即记录了光谱。
实验一 薄透镜焦距的测定实验讲义
实验五薄透镜焦距的测定一、目的1.学会调节光学系统共轴，并了解视差原理的实际应用。
二、仪器和用具光具座、会聚透镜、发散透镜、物屏、白屏、平面反射镜、尖头棒、指针、光源.三、原理透镜会分为发散透镜和会聚透镜两类，当透镜厚度与焦距相比甚小时，这种透镜称为薄透镜，如图1-1所示，设薄透镜的像方焦距为f’，物距为p，对应的像距为p’，在近轴光线的条件下，薄透镜成像的高斯公式为:1/p’-1/p=1/f’ (1-1)故f’=pp’/p-p’ (1-2)应用上式时必须注意各物理量所适用的符号法则.一般文献和标准规定：距离自参考点（薄透镜光心）量起，与光线行进方向一致时为正，反之为负。
运算时已知量须添加符号，未知量则根据求得结果中的符号判断其物理意义。
1.测量会聚透镜的方法(1)用实物成像求焦距用实物作光源，其发出的光线经会聚透镜后在一定条件下成像，可以用白屏接取实像加以观察，通过测定物距和像距，利用（1-2）即可算出f’。
(2)由透镜两次成像测求焦距当物体与白屏的距离L大于4f’时，保持其相对位置不变，则会聚透镜置于物体与白屏之间，可以找到两个位置，在白屏上都能看到清晰的像。
如图1-2所示，透镜两位置之间的距离的绝对值为d，运用物像的共轭对称性质，容易证明f’=L＾2-d＾2/4L (1-3)上式表明，只要测出d和L就可以算出f’。
由于通过透镜两次成像而求的f’的，这种方法称为二次成像法或贝塞尔法，这种方法中不需要考虑透镜本身的厚度，因此用这种方法测出的焦距一般较为准确。
（3）由自准直确定如图1-3所示，当尖头棒P放在透镜L的物方焦面上时，由P发出的光经过透镜后成为平行光，如果在透镜后放一与透镜光轴垂直的平面反射镜M，则平行光经M反射后仍为平行光，沿原来的方向反方向行进，并成像P’于物平面上，P 与L之间的距离就是像方焦距，这个方法是利用调节实验装置本身使之产生平行光以达到调焦的，所以又称之为自准直法。
2.测定发散透镜焦距的方法（1）虚物成实像求焦距如图1-4所示，设物P发出的光经辅助透镜L1后成实像P’，当加上待测焦距的发散透镜L后使成像P’’，则P’和P’’相对于L来说是虚物体和实像，分别测出L到P’和P’’的距离，根据（1-2）即可算出L的像方焦距f’。
物理光学实验讲义
实验一薄透镜成像及其焦距的测量一、实验目的1、通过实验进一步理解透镜的成像规律。
2、掌握测量透镜焦距的几种方法。
3、掌握和理解光学系统共轴调节的方法。
二、实验原理1、薄透镜成像原理及其成像公式将玻璃等一些透明的物质磨成薄片，其表面都是球面或有一面为平面的就成了透镜，有中央厚、边缘薄的凸透镜和边缘厚、中央薄的凹透镜两大类。
称连接透镜两球面曲率中心的直线叫做透镜的主光轴，透镜两表面在其主轴上的间距叫透镜厚度。
厚度与球面的曲率半径相比可以忽略不计的透镜称为薄透镜。
薄透镜两球面的曲率中心几乎重合为一点，这个点叫做透镜的光心。
实验中透镜两边媒质皆为空气。
凸透镜亦称为会聚透镜，凹透镜亦称为发散透镜。
如图1所示，平行于凸透镜主光轴的一束光入射凸透镜，折射后会聚于主光轴上，会聚的光线与主光轴的交点即为凸透镜的焦点，焦点到光心的距离为焦距。
如图2所示，平行于凹透镜主光轴的一束光入射凹透镜折射后成为发散光，发散光线的反向延长线与主光轴的交点即为凹透镜的焦点，与凹透镜光心的距离为焦距。
在近轴光线条件下，薄透镜的成像公式为：式中为物距，为像距为焦距，对于凸透镜、凹透镜而言，恒为正值，像为实像时为正，像为虚像时为负，对于凸透镜恒为正，凹透镜恒为负。
2、测量凸透镜焦距的原理（1）自准法位于凸透镜焦平面上的物体上（实验中用一个圆内三个圆心角为的扇形）各点发出的光线，经透镜折射后成为平行光束（包括不同方向的平行光），由平面镜反射回去仍为平行光束，经透镜会聚必成一个倒立等大的实像于原焦平面上，这时像的中心与透镜光心的距离就是焦距（如图3）。
（2）共轭法（位移法）由图4可见，物屏和像屏距离为（），凸透镜在、两个位置分别在像屏上成放大和缩小的像，由凸透镜成像公式可得：成放大的像时，有成缩小的像时，有又由于可得3、测量凹透镜焦距的原理（1）自准法通常凹透镜所成的是虚像，像屏接收不到，只有与凸透镜组合起来才可能成实像。
凹透镜的发散作用同凸透镜的会聚特性结合得好时，屏上才会出现清晰的像，如图5所示。
5.光的反射与折射(讲义)(原卷版)
浙教版中考科学一轮复习光的反射与折射光的反射、平面镜成像、光的折射【知识点分析】一.光的反射1.光的反射：光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。
2.光路图及概念：（1）反射面：两种介质的交界面（2）入射光线：照向反射面的光线。
（3）反射光线：从反射面反射出的光线（4）法线：垂直于反射面的直线（5）入射角：入射光线与法线的夹角（6）反射角：反射光线与法线的夹角3.反射定律的探究实验：(1)实验器材:激光笔、平面镜、可折转的白色硬纸板、不同颜色的笔、量角器、刻度尺等。
(2)实验步骤:①把一可绕ON折转的白色硬纸板竖直放置在平面镜上，使一束光紧贴纸板射向镜面的0点，经过平面镜的反射，沿着另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光线和反射光线的径迹②改变入射光线的方向，重做两次。
分别换用其他颜色的笔描出入射光线和反射光线的径迹。
③以法线ON为转轴，将纸板B绕法线ON缓慢旋转，观察在纸板B上还有没有反射光线。
④取下硬纸板，用量角器量出入射角和反射角。
(3)实验结论:在反射现象中，入射光线、反射光线法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居法线的两侧；反射角等于入射角。
这就是光的反射定律。
4.镜面反射和漫反射：二者皆遵循反射定律（1）镜面反射：平行光线入射到反射面上，反射光线还是平行射出。
（2）漫反射：平行光线入射到粗糙的反射面上，反射光线射向四面八。
一.平面镜1.平面镜成像特点的探究实验器材:玻璃板、刻度尺、蜡烛、火柴、白纸。
简要步骤:(1)在桌上铺一张白纸，纸上竖块玻璃板，作为平面镜。
在纸上记下平面镜的位置。
(2)选取两支大小相同的蜡烛，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。
再拿一支没有点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合，在纸上记下两支蜡烛的位置。
实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。
(3)改变点燃的蜡烛的位置，重做上面的实验。
光学二级实验讲义 (1)
实验一迈克尔逊干涉仪的调节和使用【实验目的】1.了解迈克尔逊干涉仪的工作原理，掌握其调节和使用的方法。
2.应用迈克尔逊干涉仪，测量He-Ne激光的波长【实验仪器】迈克尔逊干涉仪（WSM-200 03040303 20100538)He-Ne激光器扩束镜迈克尔逊干涉仪的主体结构如图1（a）所示，由下面6个部分组成。
1微调手轮2粗调手轮3读数窗口4可调螺母5毫米刻度尺6精密丝杆7导轨（滑槽）8螺钉9调平螺丝10锁紧圈11移动镜底座12紧固螺丝13滚花螺丝14全反镜15水平微调螺丝16垂直微调螺丝17观察屏固定杆18观察屏图1迈克尔逊干涉仪结构（1）底座底座由生铁铸成，较重，确保仪器的稳定性。
由3个调平螺丝9支撑，调平后可以拧紧锁紧圈10以保持座架稳定。
（2）导轨导轨7由两根平行的长约280mm的框架和精密丝杆6组成，被固定在底座上，精密丝杆穿过框架正中，丝杆螺距为1mm，如图1（b）所示。
（3）拖板部分拖板是一块平板，反面做成与导轨吻合的凹槽，装在导轨上，下方是精密螺母，丝杆穿过螺母，当丝杆旋转时，拖板能前后移动，带动固定在其上的移动镜11（即M1）在导轨面上滑动，实现粗动。
M1是一块很精密的平面镜，表面镀有金属膜，具有较高的反射率，垂直地固定在拖板上，它的法线严格地与丝杆平行。
倾角可分别用镜背后面的3颗滚花螺丝13来调节，各螺丝的调节范围是有限度的，如果螺丝向后顶得过松，在移动时可能因震动而使镜面有倾角变化，如果螺丝向前顶得太紧，致使条纹不规则，严重时，有可能使螺丝口打滑或平面镜破损。
（4）定镜部分定镜M2是与M1相同的一块平面镜，固定在导轨框架右侧的支架上。
通过调节其上的水平拉簧螺钉15使M2在水平方向转过一微小的角度，能够使干涉条纹在水平方向微动；通过调节其上的垂直拉簧螺钉16使M2在垂直方向转过一微小的角度，能够使干涉条纹上下微动；与3颗滚花螺丝13相比，15、16改变M2的镜面方位小得多。
光学实验讲义
实验七 用位移法测薄凸透镜焦距f (测量实验)一、实验目的了解、掌握位移法测凸透镜焦距的原理及方法 二、实验原理对凸透镜而言，当物和像屏间的距离L 大于4倍焦距时，在它们之间移动透镜，则在屏上会出现两次清晰的像，一个为放大的像，一个为缩小的像。
分别记下两次成像时透镜距物的距离O 1、O 2(e=|O 1-O 2|)，距屏的距离O 1'、O 2'，根据光线的可逆性原理，这两个位置是“对称”的。
即O 1=O 2'，O 2=O 1'则：L －e= O 1 ＋O 2'＝２O 1＝２O 2'O 1=O 2'＝(L －e)/２而O 1'= L －O 1＝L －(L －e)/２＝(L+e)/2 把结果带入透镜的牛顿公式1/s+1/s'=1/f得到透镜的焦距为L e L f 4/)(22-=由此便可算得透镜的焦距，这个方法的优点是，把焦距的测量归结为对于可以精确测定的量L 和e 的测量，避免了在测量u 和v 时，由于估计透镜中心位置不准确所带来的误差。
三、实验仪器2、带有毛玻璃的白炽灯光源S 2、品字形物像屏P ：SZ-143、凸透镜L ： f=190mm(f=150mm)4、二维调整架： SZ-075、白屏H ： SZ-136、滑座： LH307、滑座： LH30Y8、滑座： LH309、滑座： LH30 四、仪器实物图及原理图（见图九）图九五、实验步骤1、把全部器件按图九的顺序摆放在导轨上，靠拢后目测调至共轴，而后再使物屏P 和像屏H 之间的距离l 大于4倍焦距。
2、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a 1。
3、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a 2。
4、将P 、L 、H 转180度，重复做前三步，又得到L 的两个位置b 1、b 2。
5、分别把f=150mm 和f=190mm 的透镜各做一遍，并比较实验值和真实值的差异并分析其原因。
经典实验讲义-测节点位置及透镜组焦距 (测量实验)
测节点位置及透镜组焦距 (测量实验)一、实验目的了解透镜组节点的特性，掌握测透镜组节点的方法。
二、实验原理光学仪器中的共轴球面系统、厚透镜、透镜组，常把它作为一个整体来研究。
这时可以用三对特殊的点和三对面来表征系统在成像上的性质。
若已知这三对点和三对面的位置，则可用简单的高斯公式和牛顿公式来研究起成像规律。
共轴球面系统的这三对基点和基面是：主焦点（F，F'）和主焦面，主点（H，H'）和主平面，节点（N，N'）和节平面。
如附图1，1附图附图2实际使用的共轴球面系统——透镜组，多数情况下透镜组两边的介质都是空气，根据几何光学的理论，当物空间和像空间介质折射率相同时，透镜组的两个节点分别与两个主点重合，在这种情况下，主点兼有节点的性质，透镜组的成像规律只用两对基点（焦点，主点）和基面（焦面，主面）就完全可以确定了。
根据节点定义，一束平行光从透镜组左方入射，如附图2，光束中的光线经透镜组后的出射方向，一般和入射方向不平行，但其中有一根特殊的光线，即经过第一节点N的光线PN，折射后必须通过第二节点N'且出射光线N'Q平行与原入射光线PN。
设NQ与透镜组的第二焦平面相交于F''点。
由焦平面的定义可知，PN方向的平行光束经透镜组会聚于F''点。
若入射的平行光的方向PN与透镜组光轴平行时，F''点将与透镜组的主焦点F'重合，如附图3附图3综上所述节点应具有下列性质：当平行光入射透镜组时，如果绕透镜组的第二节点N'微微转过一个小角 ，则平行光经透镜组后的会聚点F'在屏上的位置将不横移，只是变得稍模糊一点儿，这是因为转动透镜组后入射于节点N的光线并没有改变原来入射的平行光的方向，因而NQ的方向也不改变，又因为透镜组是绕N'点转动，N点不动，所以 N'Q线也不移动，而像点始终在N'Q 线上，故F''点不会有横向移动，至于NF''的长度，当然会随着透镜组的转动有很小的变化，所以F''点前后稍有移动，屏上的像会稍有模糊一点。
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五、光的反射实验（1）实验目的：探究反射光线沿什么方向射出（2）器材：可折叠的白纸板，平面镜、刻度尺、量角器、笔（3）步骤：①将平面镜放在“水平桌面”上，白纸板“垂直”立在平面镜上。
平面镜：充当反射面，可以使反射光线更加明亮，易于观察和记录白纸板：发生漫反射，显示光的传播径迹，记录实验数据，验证“三线共面”。
②将一束光AO 紧贴E 板沿某一个角度声响O 点，观察F 板上出现的反射光线OB ，保持E 板不动，前后绕着ON 轴转动F 板，观察在F板上能否看到反射光线OB 。
结论： ①反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
②反射光线与入射光线分居发现两侧③将一束光AO 紧贴E 板沿某一个角度射向O 点，观察F 板上出现的反射光线OB ，在纸板上用铅笔描出入射光线AO 和反射光线OB 的径迹，改变光束入射的角度在做3次，用不同颜色的笔记录每次光的径迹。
取下纸板，用量角器量出ON 两侧的∠i 和∠r 的度数，将数据记录在表格中归纳结论：反射角等于入射角④将一束光从F 板射入，会看到反射光线从E 板射出，结论：反射光线与入射光线分居发现两侧⑤将蓝色光束在F 板逆着BO 射入，看到在E 板的反射光线逆着OA 射出。
结论：反射时光路可逆⑥将一束光从NO 射入（垂直射入），会看到反射光线逆着原路沿ON 射出，此时∠i=∠r=0º 总结：光的反射定律（略）⑦如果探究反射角与入射角的关系，则实验要做6次，目的是使结论更趋近于实际关系六、平面镜成像实验1、平面镜的作用：（1）改变光路 潜望镜······（2）成像2、平面镜成像实验（1）器材：激光笔、薄玻璃板、支架、大白纸一张、刻度尺、一对一模一样的蜡烛AB 、量角器（2）方法：等效替代法 用B 蜡烛替代A 蜡烛，与像重合。
（3）步骤：①将大白纸铺在水平桌面上，用刻度尺在白纸中央画一条直线，用支架将玻璃板垂直立在白纸中央的直线上。
②将A 蜡烛点燃，放在玻璃板左侧某一位置上，透过玻璃板，看到在玻璃板的右侧出现蜡烛A 的像A ′，③移动B 蜡烛，使之与A ′重合，在白纸上记录下A 蜡烛与像A ′（即B 蜡烛）对应点的位置。
④改变A 蜡烛到玻璃板的距离，重复上述实验2次。
们到玻璃板的距离，并用量角器量出对应点连线与平面镜所在直线间的夹角，将数据记录在表格中⑥实验结论：平面镜所成的像的大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像与物体的对应点连线与镜面垂直。
（平面镜所成都像与物体关于镜面对称）。
平面镜所成的像是反射光线的反向延长线会聚而成的正立的左右相反的虚像。
⑦如果探究平面镜成像时，像距与物距的关系，则要做6次实验，其目的是使结论更趋近于实际关系，表格同上。
3、实验中各种器材的作用①玻璃板的作用②为什么使用薄玻璃板③支架的作用④玻璃板为什么必须与水平桌面垂直⑤大白纸的作用（带网格有什么好处？）⑥一对一模一样的蜡烛AB （包含重合的目的）⑦成像物体为不包含烛焰的蜡烛，为什么？⑧将A 蜡烛点燃的目的⑨能否将B 蜡烛也点燃⑩实验中透过玻璃板会看到两个像的原因4、为什么严格按照实验操作要求进行后每次测出的像距都不物距略大？（玻璃板有一定的厚度······）5、用什么方法能减小像距偏大这一误差？6、利用平面镜成像特点画出物体在平面镜中缩成的像：（注意：对称性、垂直、虚线）7、易错点：（1）、平面镜成像时，相遇物对称关系的应用于危害（各种汽车前玻璃······）（2）、水面倒影的特性：①正立、等大、虚像，②像比原物暗一些（3）、平面镜破裂后的成像特点：（①在同一平面成一个像 ②不在统一平面成两个像）（4）、平面镜成像时物与像的动态变化：①相向运动，②反向运动，③平行于镜面运动，④轨迹相互垂直的运动，⑤物体不动镜面运动七、光的折射实验1、目的：探究折射光线沿什么方向射出（或探究折射角与入射角的关系）2、器材：大白纸一张、长方体厚玻璃砖一块、激光笔、刻度尺、量角器、铅笔3、步骤：①实验前，在白纸上已画出表示界面的直线和法线ON 。
为了保证实验时激光的入射角等于预设值，还应在白纸上画出入射光线。
②用激光笔紧贴白纸照射玻璃砖，能看见玻璃砖内的折射光线AO 和出射点B ，把出射点的位置标在白纸上，连接入射点O 和出射点B ，即为折射光线OB。
③用量角器测出入射角和折射角度数。
④改变入射角度，按上述操作步骤重复进行5次实验，将实验数据记录在下表。
⑤分析表中数据可得到的探究结论是：光从空气射到玻璃中时__随着入射角的增大，折射角的增加量越来越缓慢__。
【6次实验，得出结论（物理规律）】理由是：___入射角的增加量相同时，折射角的增加量越来越小_。
⑥调整激光束从NO方向射入，观察到传播方向不改变。
（不发生折射或折射角为0）⑦将蓝色激光束从B点沿着BO方向射入，会看到射出光线与OA重合。
综合上述实验现象课归纳出的结论是：①光从空气中斜射入水（玻璃）或其它介质中时，折射光线像法线方向偏折，折射角小于入射角。
②当入射角增大时，折射角也增大。
③当光从空气中垂直射入水（玻璃）或其它介质中时，传播方向不变。
④在折射现象中，光路可逆。
八、凸透镜成像规律实验1、提出问题：凸透镜所成像的大小、倒正跟物体的位置有什么关系？提出的依据：生活中的照相机、投影仪、放大镜都是应用凸透镜成像工作的。
照相机所成的像比物体小，投影仪所成的像比物体大；照相机、投影仪所成的像是倒立的，放大镜所成的像是正立的。
2、初步猜想：像放大与缩小跟物体距凸透镜的距离远近有关，像的倒正你它们与物体是否同侧有关。
猜想依据：使用照像机时物体到凸透镜的距离大于像到凸透镜的距离，用投影仪时，物体到凸透镜的距离小于像到凸透镜的距离，所以像的放大与缩小跟物与像到凸透镜的距离有关。
使用照相机和投影仪时，像和物倒在凸透镜的两侧，像是倒立的，使用放大镜时，像和物都在凸透镜的同侧，像是正立的。
3、设计并进行实验实验器材：光具座、蜡烛、凸透镜（焦距已知且远小于20cm）、光屏。
光具座：自带刻度及单位，能准确测出物距和像距，能使“三者”保持在同一直线上蜡烛：烛焰的载体，成像物体是烛焰，光屏：接受实像的装置，比较像与物的大小组装器材：将蜡烛(点燃)、凸透镜、光屏按从左倒右的顺序依次安装在光具座上，并调整烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度上。
目的：使像成在光屏的中央，同时便于测量物距和像距。
如果三者的中心在不同高度的同一直线上，则不能准确测出物距与像距，在物距改变时，像距与像的高度同时发生改变，像将不会成在光屏中央。
怎样验证三心是否在同一高度？将物体和光屏都向凸透镜移动，靠近后进行比较。
实验步骤：①将烛焰放在距离凸透镜2f以外的远处，在另一侧焦距点和二倍焦距点之间，前后移动光屏，直到接收到最清晰的实像为止，比较像与物的大小、倒正，测出像距v和物距u。
②改变物到2f点的距离（远、中、近）按上述操作步骤在做两次实验，将数据信息成像情况填入表格中。
③将烛焰放在2f点上，在另一侧的2f点附近移动光屏，直到接收到最清晰的实像为止，比较像与物的倒正、大小，测出像距v和物距u，将数据信息成像情况计入表中。
④将烛焰移动到2f点以内焦点之外，在另一侧的2f点以外移动光屏，直到接收到最清晰的实像为止，比较像与物的倒正、大小，测出像距v和物距u。
⑤改变烛焰到f点的距离（远、中、近）按上述操作步骤在做两次实验，将数据填入表格中。
⑥将烛焰放在f点上，在另一侧无论怎样移动光屏，都收不到实像。
将数据信息成像情况计入表格中。
⑦将烛焰移动到f点以内，在另一侧无论怎样移动光屏，都接收不到实像。
但是透过凸透镜向烛焰方向观察，比较看到的像的大小、虚实、倒正。
⑧在f点内改变烛焰到凸透镜的距离（远、中、近）按上述操作步骤在做两次实验，将数据信息成像情况填入表格中归纳实验结论：①物体在2f以外，成倒立、缩小的实像，像在另一侧的f点与2f点之间，物距大于像距，应用：照相机像的变化特点：物近像远像变大。
物体移动的速度大于像移动的速度。
物与像的总距离大于4f。
②物体在2f点上，成倒立、等大的实像，像在另一侧的2f点上，像距等于物距。
此时的物像间的距离为成实像时的最小距离等于4f。
2f点位缩小实像与放大实像的分界点。
应用：可测焦距③物体在2f与f点之间，成倒立、放大的实像，像在另一侧的2f点以外，物距小于像距。
应用：投影仪像的变化特点: 物近像远像变大。
物体移动的速度小于像移动的速度。
物与像的总距离大于4f。
④物体在f点上，移动光屏，只接收到一大小不变的圆形光斑。
没有像。
F点是实像与虚像的分界点，也是倒立像与正立像的分界点。
应用：可得到平行光。
⑤物体在f点以内，成正立、放大的虚像。
应用：放大镜像的变化特点：物近像近像变小4、实验注意事项：①凸透镜的选择：必须遵守4f远小于光具座的长度，否则物像总距离可能超出光具座长度。
②实验速度要快一些，时间尽量要缩短，防止蜡烛燃烧过短，像向上偏移。
③实验中如果凸透镜破损，或被遮挡，仍能成完整的像，只是因为通过凸透镜的光便少了，像变暗。
④实验中如果像偏上了，原因是蜡烛燃烧变短了，可以向上移动烛焰，或向下移动凸透镜，或者像上移动光屏，使像成在光屏中央。
这三种方法中，最佳方法是向上移动烛焰，使三心同高。
而其它方法的缺点是三心不同高。
移动的理由：因为凸透镜成实像时，像与物对比，上下、左右都是相反的。
所以物与像反向移动关系。
⑤像与物的移动关系：物近像远像变大，物远像近像变小。
这句话易记不易理解和应用。
5、实验过程的变式①变焦问题（方式：更换焦距不同的凸透镜或改变凸透镜的厚度）当物体不动时，改变焦距相当于改变了物距，则像的大小和像距同时发生改变。
例如：物体不动，焦距边长，在效果上，则相当于使物体靠近焦点，相当于物体靠近凸透镜，所以像会变大。
反之，焦距变短，则相当于物体远离焦距点，相当于物距变远，所以像变小。
②成实像后的移动问题（含光路可逆）可分以下几种情形【1】（两定一动）成倒立缩小实像后，物体和光屏不动，只移动凸透镜，也能够再次成清晰的实像，但必须满足物距与像距互换的条件，成倒立放大的实像。
保持两大器材不动，只移动一件器材，仍能成像的情况只此一种，体现了光路的可逆性。
【2】（两动一定）成倒立缩小实像后，保持一件器材不动二改变另两件器材的位置，都可能再次得到清晰的实像，只是要注意一动的方向。
（包含了蜡烛与光屏互换位置的情况，互换位置后仍能得到清晰的实像，体现了光路的可逆性）③加透镜问题。
加凹透镜，可使汇聚点后移成像，加凸透镜，可使汇聚点前移成像。