八年级上册物理实验25薄透镜焦距的测定
薄透镜成像实验报告

薄透镜成像实验报告一、实验目的1、加深对薄透镜成像规律的理解。
2、学会测量薄透镜的焦距。
3、掌握光路的调节方法,提高实验操作能力。
二、实验原理1、薄透镜成像公式当光线通过薄透镜时,会发生折射现象。
根据几何光学的原理,可以得到薄透镜成像公式:1/u + 1/v = 1/f ,其中 u 是物距(物体到透镜的距离),v 是像距(像到透镜的距离),f 是透镜的焦距。
2、凸透镜成像规律当物距 u 大于 2 倍焦距 2f 时,成倒立、缩小的实像;当物距 u 等于2 倍焦距 2f 时,成倒立、等大的实像;当物距 2f > u > f 时,成倒立、放大的实像;当物距 u < f 时,成正立、放大的虚像。
3、凹透镜成像规律凹透镜始终成正立、缩小的虚像。
三、实验仪器光具座、凸透镜、凹透镜、蜡烛、光屏、直尺等。
四、实验步骤1、仪器安装将蜡烛、凸透镜、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、测量凸透镜的焦距(1)将蜡烛放在距离凸透镜较远的位置,移动光屏,直到光屏上出现清晰的蜡烛火焰的像。
记录此时的物距 u 和像距 v 。
(2)根据薄透镜成像公式 1/u + 1/v = 1/f ,计算出凸透镜的焦距f 。
3、探究凸透镜成像规律(1)将蜡烛放在大于 2 倍焦距的位置,移动光屏,观察并记录像的性质(倒立、缩小、实像)、像距和物距。
(2)将蜡烛放在 2 倍焦距的位置,重复上述操作。
(3)将蜡烛放在 2 倍焦距与 1 倍焦距之间的位置,再次重复上述操作。
(4)将蜡烛放在小于 1 倍焦距的位置,观察像的情况。
4、测量凹透镜的焦距(1)将凸透镜换成凹透镜,将蜡烛放在较近的位置,移动光屏,观察像的情况。
(2)在光具座上插入一个已知焦距的凸透镜,与凹透镜组成透镜组,移动光屏,直到出现清晰的像。
记录此时的物距 u 和像距 v 。
(3)根据成像公式计算出凹透镜的焦距。
5、整理仪器实验结束后,整理好实验仪器,保持实验台整洁。
五、实验数据及处理1、凸透镜焦距的测量实验次数物距 u(cm)像距 v(cm)焦距 f(cm)1 _____ _____ _____2 _____ _____ _____3 _____ _____ _____计算出三次测量的焦距平均值。
设计性-薄凸透镜焦距的测定

薄凸透镜焦距的测定1.自准法实验原理:如图1,当物体P处在凸透镜的焦平面上时,由 P发出光线通过透镜L折射后成平行光,如果在透镜后面放一个与透镜光轴垂直的平面反射镜M,此平行光经 M反射后再次通过透镜,仍会聚于透镜光轴的对称位置上。
也就是说,象相对于物为大小相等的倒立实象,物距、象距均等于该透镜的焦距.实验步骤:1.如图1所示,在导轨上放置物屏P、平面镜M,并使它们两者的距离比所测凸透镜的焦距大。
在物屏P和平面镜M之间放上被测量的凸透镜L。
2.适当调节光路,使物屏P发出的物光通过透镜后,由平面镜再反射回去,并再次通过透镜射向物屏P。
3.在导轨上,前后移动凸透镜,使物屏上产生倒立、等大、清晰的实像。
用纸片遮住平面镜,清晰的像应该消失。
记下凸透镜在导轨上位置L。
4.重复步骤(3)五次,共记下L六个数据,并读出P的位置,填入表格。
实验数据记录:1 2 3 4 5 6 平均Δ仪(cm)L(cm)P(cm)一.焦距的判断:放置好透镜和平面镜前后移动有孔的光屏,直到在屏上观察到清晰的等大像(此时应该能看清镜头纸纤维成的像),这是透镜光心与屏的距离就是焦距。
二.误差来源及解决方案:①由图此时的偏离光心,凸透镜前面相当于凸镜,起折射作用,后面相当于凹镜,起反射作用。
也就是不用经过的平面镜的反射即可在P’位置产生实相。
当撤去平面镜,此时P'依旧有像,而原图1 P'位置没有了像,所以根据这个方法可以知道实验时是否偏离光心。
而此时的像距小于焦距。
通过不断的移去和移回平面镜就可以把它调节的正常水平。
②在实际测量时,由于对成像刚清晰程度的判断不准确,可导致测量值产生一定的误差。
为了减小误差,常采用左右逼近法读数,即先使透镜由左向右移动,当像刚清晰时停止,记下透镜位置的读数;再使透镜自右向左移动,在像清晰时又得一读数,取这两次读数的平均值作为成像清晰时凸透镜的位置。
三.实验装置图:四.Δf的表达式2.物距像距法实验原理:一个凸透镜.从景物至镜片的距离,称物距;从镜片至所成投影之间的距离,称像距。
薄透镜焦距的测定 物理实验报告(2020年整理).pptx

学海无 涯
2.成像法
在近轴光线的条件下,薄透镜成像的高斯公式为
11 1 s′ − s = f ′
当将薄透镜置于空气中时,则焦距为:
f′
= −f
=
ss ′ s−s′
式中f ′ 为像方焦距,f为物方焦距,s′为像距,s为物距。
二、实验原理:
(一)凸透镜焦距的测定
1.自准法 如图所示,在待测透镜 L 的一侧放置一被光源照明的物屏 AB,在另一侧放一平面反射镜 M,移动透 镜(或物屏),当物屏 AB 正好位于凸透镜之前的焦平面时,物屏 AB 上任一点发出的光线经透镜折射 后,仍会聚在它的焦平面上,即原物屏平面上,形成一个与原物大小相等方向相反的倒立实像A′B′。 此时物屏到透镜之间的距离,就是待测透镜的焦距,即
五、实验数据与处理: 凸透镜 1、自准法
物/mm
1094.5 1093.6
学海无 涯
透镜/mm 1307.2 1307.8
焦距/mm 212.7 214.2
2、物像法:
透镜 1 透镜 2
f f1 f2 213.45mm
所以
2
物 B/mm 1307.2 1307.2 1307.2 1307.2
O2A'
[
34.8 ] 40.1
S '1,2
O2A'
[
166.1 ] 271.1
像 A''
171.5 273 333.8 234.1
学海无 涯
对于不确定度:
f1,2 SSS'S' [ 44.407].1 所以
薄透镜焦

薄透镜焦距的测定由各种光学元件组成的光学仪器中,透镜是最基本的成像元件。
焦距是透镜的一个重要参数。
了解透镜的焦距并熟悉透镜成像规律,是分析一切光学成像系统的基础。
本实验通过采用不同方法对薄透镜焦距的测量,了解透镜的成像规律及掌握简单光路的调整方法。
【目的与要求】(1)学习掌握测量薄透镜焦距的原理和方法。
(2)掌握简单光路的分析和调整方法。
(3)加深对薄透镜成像规律的认识。
【实验原理】本实验研究的是薄透镜,所谓薄透镜是指其厚度比焦距小得多的透镜。
在近轴光线的条件下,薄透镜的成像规律可表示为fv u 111=+ (19-1) 式中u 为物距,v 为像距,f 为透镜的焦距,u 、v 、f 均从透镜的光心算起。
u 一般取正值,对虚物取负值,v 在实像时为正值,虚像时为负值,f 在凸透镜时为正值,在凹透镜时为负值。
1.测量凸透镜的焦距(1)物距像距法 由实物发出的光线(本实验为从物屏中1字形孔所发出),经凸透镜折射后在另一侧形成实像。
通过测定u 、v ,利用(19-1)式即可测出焦距f 。
(2)贝塞尔法(共轭法) 使物屏与像屏的间距 L >4f ,并固定不变,移动透镜,由几何光学知识可知,必能在像屏上两次成像,透镜在两次成像之间移动的距离为d ,如图19-1所示。
由薄透镜成像公式可知:透镜在O 处,有1/u + 1/(L - u )=1/f (19-2) 透镜在O 1处,有1/(L +d )+1/[L -(u +d )]=1/f (19-3) 联立以上两式,得f =(L 2-d 2)/4L (19-4) 因此只要测出L (x 4-x 1)、d (x 3-x 2),即可求出透镜焦距f 。
(3)自准法 若发光点处在凸透镜的焦点上,它发出的光线经过凸透镜后为一束平行光,如用一个与主光轴垂直的平面镜M 将此平行光反射回去,反射光再次经过凸透镜后,仍会聚于凸透镜的焦点上,此关系称为自准原理。
如果在凸透镜的焦平面上放一物体,如图19-2所示,其像仍会聚在焦平面上,为一与原物大小相等而倒立的实像,则此凸透镜光心到像之间的距离(x2-x1)即为该透镜的焦距f。
透镜焦距的测定实验报告-资料类

透镜焦距的测定实验报告-资料类一、关键信息实验目的:____________________________实验原理:____________________________实验器材:____________________________实验步骤:____________________________数据记录与处理:____________________________误差分析:____________________________结论:____________________________11 实验目的本实验旨在通过多种方法测定透镜的焦距,深入理解透镜成像的规律,掌握光学实验的基本操作和数据处理方法。
111 具体目标包括1、学会使用不同的实验方法准确测量凸透镜和凹透镜的焦距。
2、观察和分析透镜成像的特点,验证光学理论。
3、提高实验操作技能和数据处理能力,培养严谨的科学态度。
12 实验原理121 薄透镜成像公式对于薄透镜,成像公式为 1/f = 1/u + 1/v ,其中 f 为焦距,u 为物距,v 为像距。
122 自准直法当物与透镜之间的距离为无限远时,通过透镜后所成的像为平行光。
若在透镜后面放置一个与主光轴垂直的平面镜,使平行光反射回来再次通过透镜,在物屏上形成一个与原物等大倒立的实像,此时物屏与透镜之间的距离即为透镜的焦距。
123 物距像距法当物距 u 和像距 v 都能测量时,根据成像公式可计算出透镜的焦距f 。
124 共轭法移动透镜,在屏上先后得到清晰的放大像和缩小像,设放大像时物距为 u₁,像距为 v₁;缩小像时物距为 u₂,像距为 v₂。
根据透镜成像公式和光路可逆原理,可推导出透镜焦距 f =(L² d²) / 4L ,其中 L = u₁+ v₁= u₂+ v₂,d =|u₁ v₁| 。
13 实验器材131 光学导轨、滑块、支架。
132 凸透镜、凹透镜。
实验一薄透镜焦距的测定

第四节 光学实验实验一 薄透镜焦距的测定[实验目的]1、掌握薄透镜焦距的常用测定方法。
2、观察薄透镜成像的几种情况,明确成像规律。
3、学会调节光学系统使之共轴。
[实验仪器]1、 具座;2、光源;3、凸透镜和凹透镜;4、平面反射镜;5、白屏;6、物屏等等。
[实验原理]透镜成像规律,是许多光学仪器的设计依据,焦距(focal length )又是透镜的一个重要参数。
测定焦距是最基本的光学实验。
如图1-1所示,设薄透镜的像方焦距为f ,物距为u ,对应的像距为v ,则透镜成像的高斯公式为图 1-1'111f v u =+ ()11- 故 vu uvf +=' ()21- 应用上式时,必须注意各物理量所适用的符号定则。
u 、v 和'f 均从薄透镜的光心算起,实物与实像取正,虚物与虚像时取负,凸透镜(convex lens )取正,凹透镜(concave lens )取负。
运算时已知量前须添加符号,未知量则根据求得结果中的符号判断其物理意义。
(一)测量凸透镜的焦距的方法:1、物距、像距法: 因为实物经会聚透镜后,在一定条件下能成实像(real image ),故可用白屏接取并观察,通过测量物距和像距,利用()21-式即可算出'f 。
2、二次成像法:为了使测量的结果更精确些,可将物和像屏相对位置保持不变,并使其间距'4f L >,则当凸透镜在物与屏之间移动时,可以找到两个位置,屏上都能得到清晰的像。
如图1-2所示,在位置Ⅰ,物p 经透镜为成倒立、放大的实像p';而在位置Ⅱ,则成倒立,缩小的实像p 〃。
设物与屏的距离为L,透镜两个位置(Ⅰ与Ⅱ)之间距离的绝对值为d ,位置Ⅱ与屏之间的距离为s'2,则在位置Ⅰ而言,有)(2‘s d L u ---=及’2s d v +=代入()21-式得:图 1-2Ls d s d L f )')('('22+--=对于位置Ⅱ而言,有s=-(L-s'2)及s'=s'2,则Ls s L f ')'('22-=由以上两式可解出2'2dL s -=因此 Ld L f 4'22-= ()31-测量L 和d 值,即可求得凸透镜的焦距'f 。
薄透镜测焦距-大学物理实验-实验报告-预习报告(完整版)
(1)
估
镜
定而在
本身的厚度,测量误差可达到1%。
二、凹透镜焦距的测定
1.辅助透镜成像法:
如图4所示,先使物AB 发出的光线经凸
透镜L 1后形成一大小适中的实像A′B′,然后在L 1和A′B′之间放入待测凹透镜L 2 ,就能使虚物A′B′产
图4. 辅助透镜成像法
生一实像A″B″。
分别测出L 2到A′B′和A″B″之间距离 、,根
2s '2s 据式(2)即可求出L 2的像方焦距。
'2f 四.实验内容
1.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共轴等高的粗调和细调(用位移法的两像中心重合或不同大小的实像中心重合或图3中对应光轴点不动),直到各光学元件的光轴共轴,并与光具座导轨平行为止。
2.测凸透镜的焦距。
初中八年级(初二)物理 实验一薄透镜焦距的测定
绪论——光学实验基础知识§1光学实验的内容1. 学习光学中基本物理量的测量方法光学中的基本物理量有透镜的焦距、光栅常量、光波波长等。
2. 学会使用一些常用的光学仪器光学中的常用的光学仪器有光具座、分光计、读数显微镜、干涉仪等。
3. 学习分析光学实验中的基本光路。
4. 继续学习分析误差的方法和提高对实验数据的处理能力。
§2光学实验仪器的结构与调节在光学实验中,常使用的一些基本光学仪器有光具座、测微目镜、移测显微镜、望远镜、分光计等。
本节将对几种基本的光学仪器及其特性作一介绍。
§2-1光具座光具座结构的主体是一个平直的导轨,有简易的双杆式和通用的平直导轨式两种。
导轨的长度为1-2 m ,上面刻有毫米标尺。
另外还有多个可以在导轨面上移动的滑块支架。
一台性能良好的光具座应该是导轨的长度较长,平直度较好;还要保持光具座上各组件的同轴性和滑块支架的平稳性。
图0-2-1 示出GP-78型光具座的结构示意图,它是目前光学实验中比较通用的一种光具座,长1.5m ,精度较高。
光具座上的共轴调节如下:将各种光学元件(透镜、面镜等等)组合成特定的光学系统,运用这些光学系统成像时,要想获得优良的像,必须保持光束的同心结构,即要求该光学系统符合或接近理想光学系统的条件,这样,物方空间的任一物点,经过该系统成像时,在像方空间必有唯一的共轭像点存在,而且符合各种理论计算公式。
为此,在光具座上调节光学系统,必须满足以下几点。
1.光具座水平调节光具座底角的水平调节螺钉(借助水平尺),使光具座水平。
图0—2—12.共轴调节光学系统中各光学元件的光轴,使之共轴。
并让物体发出的成像光束满足近轴光线的要求。
3.等高因为成像公式中的各段距离,都是指光学系统共轴上的距离,所以要从光具座轨道上的读数求出符合实际的距离,必须做到光学系统的光轴和光具座道轨的基线平行—简称等高。
调节光学系统各元件的共轴等高,是光学实验中的一项基本要求,必须很好掌握,一般的调节可分粗调和细调两步进行。
指导书-薄透镜焦距的测定A
项目编号:12011115薄透镜焦距的测定光学是物理学中最早发展起来的学科之一,具有悠久的历史和广泛的应用领域。
在种类繁多的光学仪器中,透镜是最常用的光学元件,而焦距是透镜的一个主要参数,它决定透镜的成像位置和性质(大小、虚实、倒正等)。
本实验希望通过用三种方法测量薄透镜的焦距,使学生掌握几何光学的基本测量方法和光路的调整技术。
【实验目的】1、学习光具座上光学元件的等高共轴调节方法;2、掌握透镜焦距的测量方法。
【实验仪器】导轨(光具座)1套,滑座5只,带有毛玻璃的白光光源S ,“品”字形物屏P ,凸透镜L (f 1 = 190mm/ f 2=150mm),二维调整架2只,平面反射镜M ,白色像屏H 。
【实验原理】1、 自准法测薄透镜焦距如图1所示,当发光点处在凸透镜的焦平面时,它发出的光线通过透镜后将成为一束平行光。
若用与主光轴垂直的平面镜将此平行光反射回去,反射光再次通过透镜后仍会聚于透镜的焦平面上,其会聚点将在发光点相对于光轴的对称位置上。
这样,有品字图案透光孔的物屏位于焦平面时,成的像将与原图案互补,如图4所示,形成清晰的正六边形。
此时,物屏P 与透镜间的距离即为透镜焦距f 。
这种方法是利用调节实验装置本身使之产生平等光以达到测量焦距的目的,所以称为自准法。
2、 直接法测薄透镜焦距如图2所示,光源S 照亮物屏P ,若物屏P 与透镜L 0的物方焦平面重合,则物屏P 出射的光经凸透镜L 0将变为平行光,此平行光经过凸透镜L 后会聚于L 的像方焦平面上,焦平面位置放上像屏H 即可接收到物屏的倒立实像,测出像屏H 到透镜L 镜心的距离即为待测透镜L 的焦距f 。
3、 位移法测薄凸透镜焦距位移法也叫共轭法或两次成像法,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P′,一个为缩小的像P′′。
光路如力图3所示。
(1)各距离之间的几何关系分别记下两次成像时透镜距物的距离s 1、s 2,距屏的距离s 1′、s 2′,根据光线的可逆性原理,这两个位置是共轭的。
实验2 薄透镜焦距的测定
∆f
fn = X − X0
∆f
D= X3 − X0 =900cm F= ∆f 2 ( D − 2 d )/4D
A、B 间距离越大,这种现象越明显;A、B 间距为零,就看不到这种现象。因此, 根据视差的情况可以判定 A、B 两物体谁远谁近及是否重合。 视差法测量凹透镜焦距时,在物和凹透镜之间置一有刻痕的透明玻璃片, 当透明玻璃片上的刻痕和虚像无视差时,透明玻璃片的位置就是虚像的位置。 图 4 为凹透镜成像光路图。实验中物 AB 是物屏上的箭头,其虚像的位置 不能直接用像屏测定。 实验时将一有刻痕的透明玻璃片装到滑座上,让它在物屏 和透镜之间移动,眼睛在透镜另一侧观察。观察的要点是:从凹透镜里边看物, 从凹透镜外边看刻痕, 且眼睛左右移动观察。当透镜中物的虚像与镜外玻璃片刻 痕没有视差时,有光具座标尺测出物屏及刻痕到透镜的距离,即 s 和 s’,将它们 代入 2.2 式即渴求的焦距 f。
图 2像距法球焦距: 当透镜的厚度远比其焦距小的多时,这种透镜称为薄透镜。在近轴光线的 条件下,薄透镜成像规律克表示为: f′ f + =1 (2.1) s′ s
当将薄透镜置于空气中时为: s′s f ’=-f= (2.2) s −s′ (2.2)式中,f ’为像方焦距;f 为物方焦距。 式中的各线距均从透镜中心量起,与光线进行方向一致为正,反之为负, 如图 2.1 所示。若在实验中分别测出物距 s 和像距 f ’。但应注意:测得量须添加 符号,求得量则根据求得量则根据求得结果中的符号判断其物理意义。 (3)自准直法: 如图 2.2 所示,在待测透镜 L 的一侧放置被光源照明的 1 字形物屏 AB,在另 一侧放平面反射镜 M,移动透镜,当物屏 AB 正好位于凸透镜之前的焦平面时, 物屏 AB 上任一点发出的光线经透镜折射后,将变为平行光线,然后被平面反射 回来。再经过透镜折射后,仍会聚在它的焦平面上,即原物屏平面上,形成一个 与原物大小相等方向相反的倒立实像 A’B’。此时物屏到透镜之间的距离,就是待 测透镜的焦距,即
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八年级上册物理实验25薄透镜焦距的测定
实验25 薄透镜焦距的测定
教学目标
重点与难点
实验内容
教学过程设计
一。
讨论
1.本实验介绍的测量薄凸透镜的方法有几种?请画出光路图。
本实验介绍的测量薄凸透镜的方法有:
(1)自准直法
光路图如下图所示。
当物体A处在凸透镜的焦距平面时,物A上各点发出的光束,经透镜后成为不同方向的平行光束。
若用一与主光轴垂直的平面镜将平行光反射回去,则反射光再经透镜后仍会聚焦于透镜的焦平面上,此关系就称为自准直原理。
所成像是一个与原物等大的倒立实像A′。
所以自准直法的特点是,物、像在同一焦平面上。
自准直法除了用于测量透镜焦距外,还是光学仪器调节中常用的重要方法。
自准直法
(2)物距像距法
光路图如下图所示。
因为凸透镜可以成实像,所以可以测出物距u 和像距v后,代入透镜成像公式即可算出凸透镜的焦距。
(3)贝塞尔法(共轭成像法)
光路图如下图所示。
由凸透镜成像规律可知,如果物屏与像屏的相对位置l 保持不变,而且l >4f ,当凸透镜在物屏与像屏之间移动时,可实现两次成像。
透镜在x 1位置时,成倒立、放大的实像,;透镜在x 2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l 和透镜两次成像移动的距离d ,代入下式就可算出透镜的焦距。
22
4l d f l
-=
2.如何测量凹透镜的焦距?
凹透镜是发散透镜,所成像为虚像,不能用像屏接收。
为了测量凹透镜的焦距,常用辅助凸透镜与之组成透镜组,使能得到能用像屏接收的实像。
其测量原理如下光路图所示。
实物AB 经凸透镜L 1成像于A ′B ′。
在L 1和A ′B ′之间插入待测凹透镜L 2,就凹透镜L 2而
言,虚物A ′B ′又成像于A ″B ″。
实验中,调整L 2及像屏至合适的位置,就可找到透镜组所成的实像A ″B ″。
因此可把O 2A ′看为凹透镜的物距u ,O 2A ″看为凹透镜的像距v ,则由成像公式可得 111u v f
-+= (虚物的物距为负) u v f u v ?=
- 由于u < v ,求出的凹透镜L 2的焦距f 为负值。
3.实验测试前,如何调整“共轴等高”?
可分两步进行。
①粗调:
先将透镜等元器件向光源靠拢,调节高低、左右位置,凭目视使光源、物屏上的透光孔中心、
透镜光心、像屏的中央大致在一条与光具座导轨平行的直线上,并使物屏、透镜、像屏的平面与导轨垂直。
测量凹透镜焦距 O 2 L
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。
若物的中心P
偏离透镜的光轴,则所成的大像和小像的中心P ′和P ″将不重合,但小像位置比大像更靠近光轴(如下图所示)。
就垂直方向而言,如果大像中心P ′高于小像中心P ″,说明此时透镜位置偏高(或物偏低),这时应将透镜降低(或把物升高)。
反之,如果P ′低于P ″,便应将透镜升高(或将物降低)。
调节时,以小像的中心位置为参考,调节透镜(或物)的高低,逐步逼近光轴位置。
当大像中心P ′与小像中心P ″重合时,系统即处于共轴状态。
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、测量中绝对不允许在变动。
4.实验中,用什么测量方法确定清晰像的位置?
能够正确判断成像的清晰位置是光学实验获得准确结果的关键,为了准确地找到像的最清晰位置,可采用左右逼近法读数。
先使像屏从左向右移动,到成像清晰为止,记下像屏位置,再自右向左移动像屏,到像清晰再记录像屏位置,取其平均作为最清晰的像位。
二、预习检查提问问题:
1.本实验指导书介绍了几种测量透镜焦距的方法?
2.什么是“自准直法”?它的光路成像有什么特点?
3.实验中,“同轴等高”调节可用什么方法进行细调的?
4.用什么方法确定清晰像的位置?
5.你设计的数据记录表格能体现“左、右逼近法”判断清晰像位置的思想吗?
6.已知凸透镜焦距为f ,要用此透镜成一物体放大的实像,物体应放在离透镜中心多远的地方?成缩小的实像时,物体又应放在多远的地方?
三.课后思考题
1.用自准直法测凸透镜的焦距时,平面镜M 起什么作用?M 离
透镜远近不同,对成像有无影响?
提示:没有平面反射镜能不能在物屏上成像?平面反射镜的远近对所成像的清晰度和亮度有没有影响?
2.从“自准直法”光路图,我们知道,物距、像距和焦距三者是相等的,如果把三个量代入透镜成像公式会出现什么情况?满足薄透镜成像公式吗?请给予解释。
3.为何在测凹透镜焦距时,先使凸透镜成一缩小的实像?当放上凹透镜后,这个像位于凹透镜的焦点之外还是之内?为什么?
4.使用1字物屏、平面反射镜、凸透镜、白屏各一块,设计一个用自准直法测量凹透镜的实验,作出光路图,写出实验原理。
提示:依据自准直法的成像特点和借助凸透镜测凹透镜焦距的方法。
5.在“贝塞尔法”测量中,为什么要求l 〉4f ,等于或小于行不行?请给予解释。
提示:从光路图有u +v = l ,把此式联立透镜成像公式,消去变量u ,解出v 的表达式来分析。
6.如何推出“贝塞尔法”测量的透镜焦距f 的计算公式?
提示:根据上题可得到u 1=v 2和u 2=v 1,然后根据光路图可求出u 1=(l-d )/2和v 1=l -u 1=(l+ d )/2,最后代入成像公式并整理便可得到f 的实验测量公式(4-25-2)。
7.在应用“共轭法”测量凸透镜焦距时,要求l 〉4f ,那么l 大多少才好?是不是越大越好?提示:根据“共轭法”测量透镜焦距f 的计算公式,求出不确定度传递公式来分析。
P ′ P ″。