透镜焦距的测定

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透镜焦距的测定

透镜焦距的测定
透镜焦距的测定方法有多种，以下列举几种常见的方法：
阳光聚焦法：让凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧来回移动，直到纸上的光斑最小、最亮，这个点是凸透镜的焦点，用刻度尺测量焦点到凸透镜光心的距离即为凸透镜的焦距。

二倍焦距法：在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，并调整它们的高度使三者的中心在同一高度。

然后点燃蜡烛并调整三者之间的距离，直到在光屏上得到一个倒立等大的实像。

此时，测量蜡烛到凸透镜的距离，取其一半即为凸透镜的焦距。

放大镜法：把凸透镜放在课本上，让凸透镜逐渐远离课本上的字，当字逐渐增大并开始模糊时，停止移动凸透镜，此时凸透镜和课本之间的距离即为凸透镜的焦距。

透镜焦距的测量讨论与建议

测量透镜焦距的探秘与建议透镜焦距是光学实验中常用的一个物理量，它是指透镜使平行光线汇聚成像时与透镜的光心之间的距离。

那么在实验中如何准确地测量透镜焦距呢？下面将从三个方面探讨并提出建议。

一、使用平行光线法平行光线法是透镜焦距测量中最常用的方法之一。

首先需要准备好一个光源和一个透镜，并将透镜放在它本来应该在的位置上。

然后，将光源放置在透镜的左侧或右侧，使得光线垂直射向透镜，从而得到一束平行光线。

接下来，调整透镜的位置，直到光线汇聚到一个点上并形成一个清晰的倒立实像。

此时，用“物距”、“像距”和“物像距比”等数据计算出透镜的焦距。

二、使用凸面镜法凸面镜法是测量透镜焦距的另一种常用方法。

实验中需要用到一根简单的火柴或蜡烛，一面光洁的凸透镜和一面光洁的平面镜。

首先，将火柴或蜡烛放置在凸透镜的焦点处，然后在火柴或蜡烛的左侧或右侧放置一个平面镜，使得镜子与透镜的光心重合，并调整镜子的位置和角度，直到透镜所成的像位于火柴或蜡烛原来所在的位置。

接下来，用“物距”、“像距”和“物像距比”等数据计算出透镜的焦距。

三、注意测量误差的控制在进行透镜焦距测量实验时，一定要注意误差的控制，以保证实验结果的准确性。

首先要注意实验环境，避免灰尘和光的干扰。

其次，要注意测量仪器的精度和稳定性，以免因故障和误差导致测量结果的错误。

最后，要进行实验数据的分析和处理，以评估测量的准确度和不确定度。

总之，测量透镜焦距是光学实验中的一个重要内容，对于理解光学技术和应用具有重要的意义。

在进行实验时，应结合实际情况选择恰当的测量方法，并注意误差的控制，以保证实验结果的准确性。

透镜焦距的测量讨论与建议

透镜焦距的测量讨论与建议透镜焦距的测量是光学实验中的一个重要内容，它可以帮助我们更好地了解透镜的性质和特点。

在进行透镜焦距的测量时，我们需要注意以下几点：1. 选择合适的光源：在进行透镜焦距的测量时，我们需要选择一个稳定的光源，以确保测量结果的准确性。

一般来说，我们可以选择白炽灯或者激光等光源。

2. 确定透镜的位置：在进行透镜焦距的测量时，我们需要确定透镜的位置，以便准确地测量焦距。

一般来说，我们可以将透镜放置在一个透镜架上，并使用一个光屏来接收透过透镜的光线。

3. 使用适当的测量仪器：在进行透镜焦距的测量时，我们需要使用适当的测量仪器，以确保测量结果的准确性。

一般来说，我们可以使用一个准直器和一个测距仪来测量透镜的焦距。

4. 注意测量误差：在进行透镜焦距的测量时，我们需要注意测量误差，以确保测量结果的准确性。

一般来说，我们可以进行多次测量，并取平均值来减小误差。

5. 考虑透镜的形状：在进行透镜焦距的测量时，我们需要考虑透镜的形状，以便选择合适的测量方法。

一般来说，我们可以使用平凸透镜或者凸凹透镜来进行测量。

6. 考虑透镜的材质：在进行透镜焦距的测量时，我们需要考虑透镜的材质，以便选择合适的测量方法。

一般来说，我们可以使用玻璃透镜或者塑料透镜来进行测量。

7. 注意测量环境：在进行透镜焦距的测量时，我们需要注意测量环境，以确保测量结果的准确性。

一般来说，我们需要在一个稳定的环境中进行测量，并避免干扰因素的影响。

8. 考虑测量精度：在进行透镜焦距的测量时，我们需要考虑测量精度，以确保测量结果的准确性。

一般来说，我们可以使用高精度的测量仪器来提高测量精度。

9. 注意数据处理：在进行透镜焦距的测量时，我们需要注意数据处理，以确保测量结果的准确性。

一般来说，我们可以使用统计学方法来处理数据，并计算出测量结果的误差范围。

10. 建议进行多次测量：为了确保测量结果的准确性，我们建议进行多次测量，并取平均值来减小误差。

实验报告--焦距的测量

透镜焦距的测量实验报告

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=2.30cm123456O1位置(cm)87.4587.3887.6087.4887.3887.50 O2位置(cm)21.1021.1821.1821.1021.0821.16 a=|O2-O1|(cm)66.3566.2066.4266.3866.3066.34 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=10.000mm123456y1’(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’-y2’2.865 2.832 2.831 2.823 2.838 2.855 |(mm)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±0.11cm4.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=80.00cm12345666.0466.1066.1265.8966.0666.12凹透镜位置O2,(cm)凹透镜位置65.0065.1764.8664.9165.0665.14O2,,(cm)O2=(cm)65.5265.6465.4965.4065.5665.43虚物位置F(cm)42.7942.8642.9042.8643.0043.14 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±0.18cm5.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12345651.6551.4651.4469.2869.5069.35凹透镜位置O2(cm)∆f=|O1-O2|(cm)8.358.548.569.289.509.35 5.2实验数据处理计算得:=8.93cmf=-(F-)=-22.67cm===0.27cm[2][3]==0.27cm故f=-22.67±0.27cm6.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（学习的目的是增长知识，提高能力，相信一分耕耘一分收获，努力就一定可以获得应有的回报）。

《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。

测量焦距的三种方法

测量焦距的三种方法测量物体的焦距是光学实验中非常重要的一项任务。

焦距是指光线通过透镜或凸透镜后的聚焦能力，是光学系统的一个关键参数。

测量焦距的方法有很多种，本文将介绍其中的三种方法。

第一种方法是通过远焦距的透镜测量。

这种方法适用于测量凸透镜或薄透镜的焦距。

首先，将透镜放置在适当的支架上，并将一块被测物体（如一个小孔或线状物体）放置在透镜的近焦面上。

然后，将一块屏幕放置在透镜的远焦面上，并适当调节透镜位置，使得光线能够通过透镜并在屏幕上形成清晰的像。

通过测量透镜到屏幕的距离和透镜到物体的距离，可以计算出透镜的焦距。

第二种方法是通过近焦距的透镜测量。

这种方法适用于测量凹透镜的焦距。

与第一种方法类似，首先将透镜放置在支架上，并将物体放置在透镜的远焦面上。

然后，将一块屏幕放置在透镜的近焦面上，并适当调节透镜位置，使得光线能够通过透镜并在屏幕上形成清晰的像。

通过测量透镜到屏幕的距离和透镜到物体的距离，可以计算出透镜的焦距。

第三种方法是通过光屏法测量。

这种方法适用于测量透镜或凸透镜的焦距。

首先，将光源放置在透镜的一侧，并将透镜放置在光源的对面。

然后，将一块屏幕放置在透镜的另一侧，并适当调节屏幕的位置，使得光线能够通过透镜并在屏幕上形成清晰的像。

通过测量透镜到屏幕的距离和透镜到光源的距离，可以计算出透镜的焦距。

除了上述的三种方法，还有其他一些常用的方法可以测量焦距，如利用光线准直仪、利用双光栅干涉仪等。

这些方法在实际操作中，需要根据具体情况选择合适的方法。

总之，测量焦距是进行光学实验和设计光学系统的重要环节。

通过采用适当的测量方法，我们可以准确地得到焦距的数值，并用于实际应用中。

希望本文所介绍的三种方法对读者有所帮助，并能激发更多关于焦距测量的兴趣与研究。

望远镜测微目镜及透镜焦距的测量

长春工程学院大学物理实验设计性实验报告望远镜测微目镜及透镜焦距的测量院系名称：专业班级：姓名：学号：望远镜测微目镜及透镜焦距的测量实验原理：薄透镜是透镜中最基本的一种，其厚度较自身两折射球面的曲率半径及焦距要小得多，厚度可忽略不计，在近轴条件下，物距u 、像距υ、焦距f 满足高斯公式:f v u 111=+-符号规定：距离自参考点（薄透镜的光心）量起，与光线进行方向一致时为正反之为负。

实验仪器：带标尺的光具座一台，凸透镜一块，凹透镜一块，带箭矢物光孔电源一台，平面反射镜一块，光屏一个，光学元件底座和支架各6个。

实验方法：一、光学系统的共轴调节 1、粗调 2、细调二、凸透镜焦距的测定用物像法、自准法、共轭法测量凸透镜焦距。

1、自准法 2、物像法 3、共轭法三、凹透镜焦距的测定 1、物像法2、自准法实验题目时间地点环境实验类别指导教师成绩望远镜测微目镜及透镜焦距的测量一、实验目的1、了解透镜成像的原理及成像规律；2、学会光学系统共轴调节，了解视差原理的实际应用；3、掌握薄透镜焦距的测量方法，会用左、右逼近法确定像最清晰的位置，测量凸透镜和凹透镜的焦距；4、能对实验结果进行分析，比较各种测量方法的优缺点，对实验数据进行不确定度处理，写出合格的实验报告二、实验仪器带标尺的光具座一台，凸透镜一块，凹透镜一块，带箭矢物光孔电源一台，平面反射镜一块，光屏一个，光学元件底座和支架各6个。

三、实验原理薄透镜是透镜中最基本的一种，其厚度较自身两折射球面的曲率半径及焦距要小得多，厚度可忽略不计，在近轴条件下，物距u 、像距υ、焦距f 满足高斯公式:f v u 111=+-符号规定：距离自参考点（薄透镜的光心）量起，与光线进行方向一致时为正反之为负。

（一）凸透镜焦距的测定 1、自准法光路如上图所示，若物位于焦平面上，则由平面镜反射后成一与原物等大倒立的像于同一焦平面上。

2、物像法（选做）光路如上图所示，测出物距和像距后，代入透镜成像公式即可算出凸透镜的焦距。

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实验3-13 透镜焦距的测定
一、画出实验光路图（标明各元件符号及名称）
二、测量公式及式中各量的物理意义
三、预习自测题
1．为了在光具座上实现准确测量，应使各光学元件同轴等高。

为此，先要目测粗调，然后再采用，通过两次成像中心来进行细调，细调时采用大像向小像靠拢。

2．物距像距法和自准直法测凹透镜焦距时，要求凸透镜在像屏上成一像。

3．凹透镜成的是像，因而不能用像屏直接接收到像，故一般借助，使其将光线会聚所成的像作为凹透镜的。

4．用位移法细调同轴等高时，若成的大像比成的小像高，则说明物比透镜。

5．测凸透镜焦距时，与物距像距法和自准直法相比，位移法的优点是。

6．取拿透镜时只允许拿透镜的，以免损坏光学面。

7．写出位移法测凸透镜焦距的相对不确定度传递公式。

四、原始数据记录
1．物距像距法测凸透镜焦距
2．自准直法测凸透镜焦距
3．位移法测凸透镜焦距
4．物距像距法测凹透镜焦距
5．自准直法测凹透镜焦距。