薄透镜焦距的测定及其误差分析报告
薄透镜焦距的测量实验报告误差分析

薄透镜焦距的测量实验报告误差分析薄透镜焦距的测量实验报告误差分析引言:薄透镜焦距的测量是光学实验中常见的实验之一。
通过测量薄透镜的物距和像距,可以计算出薄透镜的焦距。
然而,在实际测量过程中,由于各种因素的影响,往往会引入误差。
本文旨在对薄透镜焦距测量实验中的误差进行分析,以便更好地理解实验结果的可靠性。
实验装置:本次实验使用的装置包括一块薄透镜、一组物距和像距测量仪器以及一束平行光源。
物距和像距测量仪器分别由测距尺和目镜组成,可以测量物体到透镜的距离和像到透镜的距离。
实验步骤:1. 将薄透镜放置在平行光源的前方,调整光源位置,使光线通过透镜后尽量平行。
2. 将物体放置在透镜的前方,并调整物体位置,使其与透镜轴线平行。
3. 使用测距尺测量物体到透镜的距离,记录为物距。
4. 使用目镜观察像的位置,并使用测距尺测量像到透镜的距离,记录为像距。
5. 重复上述步骤多次,取平均值计算薄透镜的焦距。
误差来源:1. 仪器误差:测距尺和目镜的刻度误差会直接影响物距和像距的测量结果。
为减小这一误差,可以使用更精确的测距尺和目镜,并进行多次测量取平均值。
2. 环境误差:实验环境中的温度、湿度等因素会对实验结果产生影响。
为减小环境误差,可以在实验室恒温、湿度适宜的条件下进行实验。
3. 人为误差:实验操作者的视觉判断和手动操作会引入误差。
为减小人为误差,可以进行多人重复实验,并对实验结果进行比对和分析。
4. 透镜本身误差:薄透镜的制造工艺和材料特性会对焦距的测量结果产生影响。
为减小透镜本身误差,可以选择质量较好的透镜进行实验,并对透镜进行检查和校准。
误差分析:在实际实验中,由于上述误差的存在,测量结果往往会与理论值存在一定差距。
为了评估实验结果的可靠性,可以进行误差分析。
首先,计算每次实验的焦距,并计算平均值。
然后,计算每次实验结果与平均值之间的差距,并计算平均差。
最后,计算相对误差,即平均差与平均值之比。
通过这些计算,可以评估实验结果的精确度和准确度。
薄透镜焦距的测量实验报告误差分析

薄透镜焦距的测量实验报告误差分析薄透镜焦距的测量实验报告误差分析引言:薄透镜是光学实验中常用的光学元件之一,其焦距的准确测量对于光学实验的正确进行至关重要。
然而,在实际的测量中,由于各种因素的影响,我们往往难以获得完全准确的结果。
本文将对薄透镜焦距的测量实验报告进行误差分析,以便更好地理解实验结果的可靠性和准确性。
实验方法:在薄透镜焦距的测量实验中,我们通常采用远物法和近物法两种测量方法。
远物法是通过观察远处物体在透镜后的成像情况来确定焦距;近物法则是通过观察近处物体在透镜后的成像情况来确定焦距。
在实验中,我们可以根据测得的物距、像距和透镜的折射率来计算焦距。
误差来源:1. 透镜的制造误差:透镜的制造过程中难免会存在一定的误差,如曲率半径、厚度等参数的偏差,这些误差会对焦距的测量结果产生影响。
2. 实验仪器的误差:实验仪器的精度也是影响测量结果的一个重要因素。
例如,刻度尺、游标卡尺等测量工具的刻度精度和读数误差都会对实验结果产生一定的影响。
3. 实验环境的误差:实验环境中的温度、湿度等因素也可能对测量结果产生一定的误差。
特别是在高温或潮湿的环境下,透镜的物理性质可能发生变化,从而导致焦距的测量结果不准确。
误差分析:在实际的测量中,我们往往会发现测得的焦距与理论值存在一定的偏差。
这些偏差主要来自于上述误差来源。
为了更好地分析误差,我们可以采用统计学方法,如计算平均值、标准差等指标来评估测量结果的可靠性。
在实验中,我们可以通过多次测量来减小误差。
通过计算多次测量的平均值,可以减小随机误差的影响。
同时,通过计算标准差,可以评估测量结果的精度。
如果标准差较小,则说明测量结果的可靠性较高;反之,则说明测量结果的可靠性较低。
此外,我们还可以通过误差传递公式来分析误差来源对测量结果的影响。
误差传递公式是根据误差传递规律推导出来的,可以用于计算不同误差来源对测量结果的影响程度。
通过分析误差传递公式,我们可以确定哪些因素对测量结果的影响较大,从而有针对性地进行误差控制。
薄透镜焦距的测量实验报告

薄透镜焦距的测量实验报告一、实验目的1、加深对薄透镜成像规律的理解。
2、学习几种测量薄透镜焦距的方法。
3、掌握测量薄透镜焦距的基本实验技能和数据处理方法。
二、实验原理1、薄透镜成像公式当物距为$u$,像距为$v$,焦距为$f$ 时,薄透镜成像公式为:$\frac{1}{u} +\frac{1}{v} =\frac{1}{f}$2、测量薄透镜焦距的方法(1)自准直法当物与透镜之间的距离为无限远时,通过调节透镜的位置,使从物发出的光经过透镜后成为平行光,然后再经过一个与光轴垂直的平面镜反射回来,再次通过透镜后成像在物平面上,此时物与像重合,物距即为透镜的焦距。
(2)物距像距法当物距和像距都可以测量时,根据成像公式,通过测量物距$u$ 和像距$v$,可以计算出焦距$f$。
(3)共轭法移动透镜,在物屏和像屏之间分别得到放大和缩小的实像,根据透镜成像的共轭性质,分别测量出这两种情况下的物距$u_1$、$u_2$ 和像距$v_1$、$v_2$,然后利用公式:$f =\frac{D^2L^2}{4D}$计算焦距,其中$D =|v_1 u_1| =|v_2 u_2|$,$L = u_1 + v_1 = u_2 + v_2$ 。
三、实验仪器光具座、薄凸透镜、蜡烛、光屏、平面镜、毫米刻度尺等。
四、实验步骤1、自准直法(1)将凸透镜固定在光具座的一端,在凸透镜的另一侧放置一个平面反射镜,并使其与光轴垂直。
(2)在凸透镜的前方放置一个带十字叉丝的物屏,并使其与光轴垂直。
(3)打开光源,使物屏上的十字叉丝通过凸透镜和平面镜反射后成像在物屏上。
(4)前后移动凸透镜,直到物屏上的十字叉丝与反射回来的像重合,此时物屏与凸透镜之间的距离即为透镜的焦距。
(5)用毫米刻度尺测量物屏与凸透镜之间的距离,重复测量三次,取平均值作为焦距的测量值。
2、物距像距法(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上,使它们的中心大致在同一高度。
(2)移动蜡烛,使蜡烛到凸透镜的距离大于两倍焦距,在光屏上得到一个清晰的倒立缩小的实像。
薄透镜焦距的测定物理实验报告

薄透镜焦距的测定物理实验报告一、实验目的1、加深对薄透镜成像原理的理解。
2、学习几种测量薄透镜焦距的方法。
3、掌握光学实验中的基本测量技术和数据处理方法。
二、实验原理1、薄透镜成像公式当光线通过薄透镜时,遵循薄透镜成像公式:$\frac{1}{u} +\frac{1}{v} =\frac{1}{f}$,其中$u$ 为物距,$v$ 为像距,$f$ 为焦距。
2、自准直法当物屏上的物点发出的光线经透镜折射后,变成平行光,若在透镜后面垂直于光轴放置一个平面反射镜,此平行光将沿原路返回,再次通过透镜后仍成像于物屏上的物点处。
此时,物屏与透镜之间的距离即为透镜的焦距。
3、物距像距法当物距和像距分别为$u$ 和$v$ 时,通过测量物距和像距,代入薄透镜成像公式可求得焦距$f$ 。
4、共轭法移动透镜,在物屏和像屏之间分别得到放大和缩小的清晰像。
根据光路可逆原理,两次成像时物距和像距互换,利用公式$\frac{u + v}{4}$可计算出焦距。
三、实验仪器光具座、凸透镜、凹透镜、物屏、像屏、平面反射镜、光源等。
四、实验内容与步骤1、自准直法测凸透镜焦距(1)将凸透镜固定在光具座的一端,在凸透镜的另一侧放置物屏,使物屏上的十字叉丝清晰可见。
(2)在凸透镜后面垂直于光轴放置平面反射镜。
(3)沿光具座移动物屏,直到在物屏上再次看到清晰的十字叉丝与原物大小相等、方向相反。
(4)记录此时物屏与凸透镜的位置,两者之间的距离即为凸透镜的焦距。
(5)重复测量三次,计算焦距的平均值。
2、物距像距法测凸透镜焦距(1)将凸透镜固定在光具座的中间位置。
(2)在凸透镜的一侧放置物屏,另一侧放置像屏。
(3)移动物屏和像屏,直到在像屏上得到清晰的像。
(4)记录物屏和像屏的位置,分别得到物距$u$ 和像距$v$ 。
(5)代入薄透镜成像公式计算焦距,并重复测量三次,计算平均值。
3、共轭法测凸透镜焦距(1)将物屏固定在光具座的一端,凸透镜放在光具座中间附近。
测量薄透镜焦距实验报告

测量薄透镜焦距实验报告测量薄透镜焦距实验报告引言:薄透镜是光学实验中常见的一个元件,它具有很多重要的应用,如成像、放大等。
测量薄透镜的焦距是我们研究透镜特性的基础,本实验旨在通过实际操作,测量薄透镜的焦距,并探究影响测量结果的因素。
一、实验原理薄透镜的焦距是指光线经过透镜后会聚或发散的位置。
根据薄透镜的成像公式,可以得到焦距与物距、像距之间的关系。
在实验中,我们将通过测量透镜的物距和像距来计算焦距。
二、实验器材1. 薄透镜2. 光源3. 物体4. 屏幕5. 尺子6. 实验台三、实验步骤1. 将实验台放置在平稳的桌面上,确保实验台水平。
2. 将光源放置在实验台的一侧,并调整光源位置,使光线射向透镜。
3. 在透镜的另一侧放置物体,并移动物体的位置,直到在屏幕上观察到清晰的像。
4. 使用尺子测量透镜与物体的距离,即为物距。
5. 使用尺子测量透镜与屏幕的距离,即为像距。
6. 重复上述步骤多次,记录每次的物距和像距。
四、实验数据处理1. 将实验中测得的物距和像距数据整理成表格。
2. 根据薄透镜成像公式,计算每次实验得到的焦距。
3. 对焦距数据进行统计分析,计算平均值和标准偏差。
五、实验结果与讨论通过实验数据处理,得到了多次测量的焦距数据。
根据数据计算,得到了平均焦距为XX,标准偏差为XX。
可以看出,实验结果的标准偏差较小,说明实验测量结果较为准确。
然而,在实验过程中可能会存在一些误差来源。
首先,光线的折射现象会产生一定的误差。
其次,透镜的制作和形状可能存在一定的偏差,也会对实验结果产生影响。
此外,实验者的操作技巧和观察能力也会对实验结果产生影响。
为了减小误差,可以采取以下措施。
首先,保持实验台的水平稳定,避免实验台晃动对实验结果产生干扰。
其次,使用光源和屏幕时,要确保光线的直线传播,避免光线的散射和干扰。
此外,可以多次重复实验,取平均值,以减小个别误差的影响。
六、实验结论通过本实验,我们成功测量了薄透镜的焦距,并得到了平均焦距为XX。
薄透镜焦距的测量实验报告7页

薄透镜焦距的测量实验报告7页实验目的:1、掌握薄透镜的基础知识,了解薄透镜的几何光学特性;2、学会利用具体实验设备实现薄透镜的焦距的测量;3、掌握误差分析的方法,明确测量结果的合理范围。
实验原理:凸透镜是出射光线会聚的镜头,凹透镜是出射光线会散的镜头。
一个薄透镜可以看成由无限多的圆环形元薄透镜叠合所组成,因此可分析一层圆环形元薄透镜对光线的折射与像的关系。
做实验时把透镜放在物屏和像屏之间,调整物距和像距,测量物距与像距的关系,求出薄透镜的焦距。
我们以三种方法来测量薄透镜的焦距。
方法一:凸透镜。
取一个凸透镜,用架子尺放置于离明显的小刻度处,在凸透镜前后各放置一张屏,并从激光源发出的光线在凸透镜中心穿过。
调节屏板和凸透镜距离,使得光线聚于屏幕上方的一个点,此时称屏板和凸透镜间的距离为物距 $p$,移动屏幕,调节其与凸透镜的距离,使得激光束聚于像屏上,此时称屏幕与凸透镜间的距离为像距 $q$。
此时凸透镜产生的像距量 $q_1$ 及式:$$q_1=\frac{f_1}{f_1-p}=\frac{p-f_1}{f_1}$$其中 $f_1$ 为凸透镜的焦距。
方法三:两组共面透镜。
当两组透镜共面时,取中间的透镜作为待测的薄透镜,且两组透镜间距相等,即$d_1=d_2$。
测得物距 $p$ 和像距 $q$ 后,薄透镜的焦距 $f$ 可以用下式求得:$$\frac 1 f=\frac 1 {f_1} +\frac 1 {f_2} $$实验步骤:1. 安装实验器材:将激光装置放在实验台上,亮度适中,使激光束不直接照射眼睛;2. 调节凸透镜位置并测量其焦距:调整三脚架高度,固定凸透镜。
微调测距器,将物移至离镜头 10 ~ 50 cm 的地方,调节屏板到使得激光束聚焦在屏幕上的距离,记录下物距 $p_1$。
升高物体放置架,将屏幕略微下移,调整其位置到使得激光束像直线走向,记录下像距 $q_1$。
重复以上操作 5 ~ 10 次,取平均值作为凸透镜的焦距 $f_1$。
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。
薄透镜焦距的测量实验报告

薄透镜焦距的测量实验报告实验目的,通过实验测量薄透镜的焦距,掌握测量薄透镜焦距的方法和技巧。
实验仪器,凸透镜、光具架、物镜、白纸、尺子、平行光源。
实验原理,薄透镜的焦距是指平行光线经过透镜后汇聚或者看似汇聚的位置。
对于凸透镜来说,焦距为正,对于凹透镜来说,焦距为负。
焦距的计算公式为1/f = 1/v + 1/u,其中f为焦距,v为像距,u为物距。
实验步骤:1. 将凸透镜固定在光具架上,调整光具架使得凸透镜与平行光源垂直放置。
2. 在凸透镜的一侧放置一张白纸,调整白纸的位置使得凸透镜的像清晰可见。
3. 测量凸透镜与白纸的距离,即像距v。
4. 移动白纸,使得凸透镜与白纸的距离变化,再次测量像距v。
5. 测量物距u。
实验数据记录与处理:实验一:像距v1 = 20cm,像距v2 = 18cm,取平均值v = (20+18)/2 = 19cm。
物距u = 25cm。
代入公式1/f = 1/v + 1/u,得到焦距f = 47.5cm。
实验二:像距v1 = 15cm,像距v2 = 14cm,取平均值v = (15+14)/2 = 14.5cm。
物距u = 20cm。
代入公式1/f = 1/v + 1/u,得到焦距f = 40cm。
实验结果分析:通过两次实验测量得到的焦距分别为47.5cm和40cm,两次实验结果相差不大,说明实验数据比较准确。
实验中可能存在的误差主要来自于测量距离的精度以及光线的折射等因素。
实验结论:通过本次实验,我们掌握了测量薄透镜焦距的方法和技巧,同时也加深了对薄透镜焦距的理解。
在实际应用中,我们可以通过测量薄透镜的焦距来确定透镜的性质,为光学系统的设计和调试提供重要参考。
总结:本实验通过测量薄透镜的焦距,加深了对光学原理的理解,同时也提高了实验操作的技能。
在今后的学习和科研中,我们将更加熟练地运用光学知识,为科学研究和工程技术的发展贡献自己的力量。
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五、实验容与步骤
(一)光学系统的共轴调节
先利用水平尺将光具座导轨在实验桌上调节成水平,然后进行各光学元件同轴等
高的粗调和细调,直到各光学元件的光轴共轴,并与光具座导轨平行为止。
1、粗调
将箭矢物、凸透镜、凹透镜、平面镜、白屏等光学元件放在光具座上,使它们尽
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,如下图所示。
图 表明透镜位置偏低(或物偏高),这时应将透镜升高(或把物降低)。而在
图 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
(1)
2)物像法
用这种方法测出的凸透镜的焦距 误差为:
(2)
3)共轭法
用这种方法测出的凸透镜的焦距 的误差为:
(3)
答:第一、因凹透镜成虚像,因此必须借助凸透镜所成的倒立缩小实像为凹透镜
的虚物以成实像于屏上进行测量;第二、近轴光线,可通过共轴调节实现。
3、(选做)如果会聚透镜的焦距大于光具座长度,请设计一个实验方案能在光具座上
测量该透镜的焦距(要求简述实验原理、器材、操作方法与步骤,计算公式及注意事
项)
答:1)实验原理:利用凸透镜对虚物成缩小的实像,即:
薄透镜焦距的测量
教学目的 1、了解透镜成像的原理、成像规律及视差原理的实际应用;
2、掌握光学系统的共轴调节技术,掌握薄透镜焦距的测量方法;
3、培养学生实事的科学态度和严谨、细致的工作作风。
重难点 重点:1)光学系统的共轴调节; 2)透镜焦距的测量。
难点:1)光学系统共轴调节; 2)凹透镜焦距的测量。
动时,可实现两次成像。透镜在 位置时,成倒立、放大的实像,透镜在 位置时,
成倒立、缩小的实像。实验中,只要测量出光路图中的物屏与像屏的距离 和透镜两
次成像移动的距离 ,代入下式就可算出透镜的焦距。
(二)凹透镜焦距的测定
1、物像法
为了测量凹透镜的焦距,常用辅助凸透镜与之组成透镜组,使得到能用像屏接收
的实像。其测量原理如下光路图所示。
(三)凹透镜焦距的测定
用物距像距法、自准法测量凹透镜焦距。
1、物像法
1)利用共轭法中得到的清晰的小像作为凹透镜的物,记下小像的位置 ;
2)保持凸透镜 的位置不变,将凹透镜 放入 与像屏之间,联合移动凹透镜
和像屏,使屏上重新得到清晰的、放大的、倒立的实像 ,记下像屏的位置 ;
3)用“左右逼近法”移动凹透镜测得像清晰时凹透镜的位置坐标 与 ,重
附录1、实验操作评分标准
1、按规定完成预习任务。(5分)
2、测量原理清楚、光路摆放正确。(10分)
3、实验操作规、准确。(15分)
4、光路共轴调节质量高。(20分)
5、测量数据合理、记录科学。(35分)
6、在规定时间完成实验项目。(10分)
7、仪器收拾整齐,仪器使用记录填写完整。(5分)
附录2、实验报告评分标准
124.25
124.45
124.45
124.30
124.40
124.41
124.43
124.55
124.28
124.30
124.33
124.44
124.50
109.10
109.05
109.15
பைடு நூலகம்109.35
109.25
109.15
108.95
109.10
109.25
108.80
109.13
109.00
复测五次。
2、自准法(选做)
1)取凸透镜与箭矢物的间距略大于 ,然后固定凸透镜;
2)用“左右逼近法”移动光屏测像的清晰位置坐标 与 ,重复测五次并求
取平均值;
3)再放凹透镜和平面镜于凸透镜和光屏之间,用“左右逼近法”移动凹透镜,
看到物平面上清晰的倒立实像时,记录凹透镜的坐标位置 与 ,重复测五次求取
生对测量光路的理解和掌握情况。
6、强调测量结果的不确定度表示以及课后思考题的解答要求。
九、课后思考题
1、共轭法测凸透镜焦距时的成像条件是什么?此法有何优点?
答:此种方法要求物与屏的距离 保持一固定值,且 。用这种方法测焦
距时在理论上误差最小,同时避免了测量物距、像距时估计光心位置不准所带来的误
差。
2、实验室用物距像距法测凹透镜焦距的成像条件是什么?
时,误差最小;共轭法则在 较大、 较小时,误差小,如 。
八、实验指导要点
1、简要说明本实验的作用。
2、简要介绍本实验容、原理,主要包括:
1)高斯公式;
2)光路可逆原理。
3、介绍实验仪器及使用注意事项。
4、示演示共轴调节以及“左右逼近法”确定清晰像的位置。
5、查看学生光学元件的放置、排列的光路、共轴调节等环节是否正确,了解学
数值时应使用左右逼近的方法。
5、物距像距法测凹透镜焦距时不能找到像最清晰的位置,可能是:
(1)辅助凸透镜产生的像是放大的实像。
(2)辅助凸透镜与物的距离远大于凸透镜的二倍焦距。
6、三种方法测量凸透镜的焦距,从理论上讲共轭法误差最小、物像法次之、自
准法误差最大,但自准法测量最简单,常用做粗测。物像法测量时,物距和相距相等
表二 (单位:cm)
次数
项目
1
2
3
4
5
124.48
124.70
124.60
124.65
124.50
124.62
124.60
124.65
124.55
124.57
124.55
124.65
124.63
124.60
124.54
,
取 ,则 ,从而
∵
∴
3、共轭法测凸透镜的焦距
次数
项目
1
2
3
4
5
124.26
124.20
1、自准法
1)固定物屏,记录物屏的位置;
2)移动凸透镜,并绕铅直轴略转动靠近透镜的平面镜,看到物屏上一个移动的
像, 用“左右逼近法”移动透镜使其成清晰的倒立实像于物平面上,记录此时透镜
光心在光具座上的坐标位置 与 ,重复测五次。
2、物像法(选做)
1)先用粗略估计法测量待测凸透镜焦距,然后将物屏和像屏放在光具座上,使
7、是否及时提交实验报告。(迟交一周扣5分)
注:
1、实验操作、实验报告评分以等级的形式给出: (95分), (90分),
(85分); (80分),依此类推, 为不及格。
2、有下列情况实验成绩将作调整:
1)实验有新发现,见解独特、有创新,实验成绩评定后,提高一档。
2)迟到,操作成绩降一档。
3)缺席,该次成绩按0分记。
教学方法 讲授与演示相结合
学时 3学时
一、实验简介
透镜是最常用的光学元件,是构成显微镜、望远镜等光学仪器的基础。
焦距是表征透镜成像性质的重要参数。测定焦距不单是一项产品检验工作,更重
要的是为光学系统的设计提供依据。学习透镜焦距的测量,不仅可以加深对几何光学
中透镜成像规律理解,而且有助于训练光路分析方法、掌握光学仪器调节技术。
最常用的测焦距方法大都是根据物像关系设计的,如:物像法、大小像法、辅助
成像法等。
二、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
平均值。
六、数据记录与数据处理
1、自准法测凸透镜的焦距
次数
项目
1
2
3
4
5
131.08
131.06
131.25
131.09
131.20
131.35
131.28
131.24
131.23
131.30
131.22
131.17
131.25
131.16
131.25
表一 (单位:cm)
取 ,则
2、物像法测凸透镜的焦距
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。
(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。
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)
物像法测焦距
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。
3、共轭法(贝塞尔法、位移法)
贝塞尔法测焦距
物屏与像屏的相对位置 保持不变,而且 ,当凸透镜在物屏与像屏之间移
自准法测凹透镜的焦距
实物 经凸透镜 成像于 ,在 和 之间插入待测凹透镜 和平面反射
镜 ,移动凹透镜,当凹透镜与 的间距等于凹透镜焦距 时,经凹透镜折射后
的光线变成一组平行光线,该平行光线经平面镜反射,凸透镜会聚于箭矢物平面成一
清晰的倒立实像,测出 到 的距离,就得到凹透镜的焦距。
四、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
定度处理,写出合格的实验报告。
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