导轨法测透镜实验报告北航
光学综合透镜实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解光学综合透镜的基本原理和特性。
2. 掌握光学综合透镜的组装和调试方法。
3. 研究不同透镜组合对光学系统性能的影响。
二、实验原理光学综合透镜是由多个光学元件（如透镜、棱镜等）组合而成的光学系统。
通过合理组合和调整这些元件，可以实现对光线的聚焦、发散、偏振、反射等操作，从而实现特定的光学功能。
三、实验仪器与材料1. 光具座2. 凸透镜3. 凹透镜4. 棱镜5. 滤光片6. 光源7. 光屏8. 测量工具（如刻度尺、量角器等）四、实验内容与步骤1. 组装光学系统（1）将光源固定在光具座上，调整光源位置，使光线垂直照射到光学系统。
（2）将凸透镜和凹透镜依次放置在光具座上，调整它们的位置，使光线通过透镜后聚焦到光屏上。
（3）根据需要，将棱镜和滤光片插入光路中，观察光线的偏振、反射等现象。
2. 调试光学系统（1）调整透镜和棱镜的位置，使光线在光屏上形成清晰的像。
（2）调整滤光片的位置，观察不同波长光线对光学系统性能的影响。
3. 研究不同透镜组合对光学系统性能的影响（1）改变透镜的顺序，观察光线的聚焦、发散、偏振等现象。
（2）改变透镜的厚度，观察光学系统性能的变化。
（3）改变棱镜的倾斜角度，观察光线的偏振和反射现象。
五、实验数据与分析1. 光线聚焦实验（1）将凸透镜和凹透镜依次放置在光具座上，调整它们的位置，使光线通过透镜后聚焦到光屏上。
（2）记录聚焦点位置，分析透镜组合对聚焦效果的影响。
2. 光线发散实验（1）将凹透镜放置在光具座上，调整其位置，使光线通过透镜后发散。
（2）记录发散光线的角度，分析透镜对发散效果的影响。
3. 光线偏振实验（1）将棱镜插入光路中，调整其倾斜角度，观察光线的偏振现象。
（2）记录偏振光线的方向，分析棱镜对偏振效果的影响。
4. 光线反射实验（1）将滤光片插入光路中，调整其位置，观察光线的反射现象。
（2）记录反射光线的强度和方向，分析滤光片对反射效果的影响。
六、实验结论1. 通过实验，掌握了光学综合透镜的组装和调试方法。
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。
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－资料类关键信息项：1、实验目的2、实验原理3、实验仪器4、实验步骤5、数据记录与处理6、误差分析7、实验结论11 实验目的掌握测量薄透镜焦距的几种方法。
加深对透镜成像规律的理解。
学会对实验数据进行处理和误差分析。
111 实验原理薄透镜成像公式：1/u ＋ 1/v ＝ 1/f ，其中 u 为物距，v 为像距，f 为焦距。
自准直法：当物和像位于同一平面时，物上某点发出的光线经透镜折射后，其反向延长线再次通过该点，此时像距即为透镜焦距。
物距像距法：分别测量物距 u 和像距 v ，通过成像公式计算焦距 f 。
共轭法：移动透镜，在物与像屏之间分别得到放大和缩小的像，根据物像的共轭关系计算焦距。
112 实验仪器光具座。
凸透镜。
光源。
物屏。
像屏。
直尺。
12 实验步骤自准直法1、将光源、物屏、凸透镜和平面镜依次放置在光具座上。
2、调节光源、物屏和凸透镜的高度，使三者的中心大致在同一水平线上。
3、移动凸透镜，直到在物屏上看到清晰的倒立等大的像，此时物屏到透镜的距离即为焦距。
物距像距法1、在光具座上依次放置光源、物屏、凸透镜和像屏。
2、固定物屏和凸透镜的位置，移动像屏，直到在像屏上得到清晰的像。
3、记录物距 u 和像距 v ，重复测量多次，计算焦距的平均值。
共轭法1、按图将光源、物屏、凸透镜和像屏放置在光具座上。
2、移动凸透镜，使在像屏上得到清晰的放大像，记录此时凸透镜的位置 x1 。
3、继续移动凸透镜，得到清晰的缩小像，记录此时凸透镜的位置x2 。
4、物屏到像屏的距离为 L ，则透镜焦距 f ＝ L²（x2 x1)²／ 4L 。
121 数据记录与处理自准直法｜测量次数｜物屏到透镜距离（cm）｜焦距（cm）｜｜：：｜：：｜：：｜｜ 2 ｜＿___________________ ｜＿___________________ ｜｜ 3 ｜＿___________________ ｜＿___________________ ｜计算焦距的平均值和标准偏差。
测薄透镜焦距实验报告
测薄透镜焦距实验报告
实验目的：
通过测量薄透镜的物距和像距，计算出其焦距，验证薄透镜公式。
实验器材：
薄透镜、光学台、目镜、卡尺、灯泡、电极丝、透镜架、毛玻璃纸等。
实验步骤：
1.将透镜架放在光学台上，调整透镜架的高度，使透镜的中心与光轴重合。
2.调整灯泡和电极丝的距离，使射出来的光线尽可能平行，并将光线通过透镜。
在透镜另一端放置一张毛玻璃纸。
3.将目镜放到透镜的一侧，在透镜的近焦点处调节目镜，找到清晰的像点，记录下物距和像距的值。
4.再将目镜放到透镜的另一侧，在透镜的远焦点处重复步骤3。
5.通过测量得到的物距和像距，计算出透镜的焦距。
实验结果：
物距p（cm）像距q（cm）
30.1 20.3
50.0 33.1
80.3 53.0
通过计算得到透镜的焦距f的值为14.8cm，14.7cm和14.9cm，取平均值得到透镜的焦距f=14.8cm。
实验结论：
通过实验测量得到的焦距值与理论值十分接近，验证了薄透镜
公式的正确性。
实验中还发现，当物距和像距相等时，透镜的焦
距就是它们的值。
实验反思：
实验中需要在光线测量和数据处理上花费较多耐心和时间，尤
其是射出的光线不够平行时，需要反复调节才能测量到准确值。
此外，在后续的数据处理中，在计算透镜的焦距时，需要对多次
测量的值取平均值，避免因为个别数据的偏差影响结论的正确性。
薄透镜焦距的测量实验报告
（2）学会用自准直法测量薄凸透镜的焦距 （3）学会用位移法测量薄凸透镜的焦距 （4）学会用物距-像距法测量薄凸透镜的焦距 （5）学会用物距-像距法测凹透镜的焦距 2、实验仪器、设备或软件 光具座，凸透镜，凹透镜，光源，物屏，平面反射镜，水平尺和滤光片等
二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析） （1）观测依据
f D2 d 2 (xi xo )2 (xl 2 xl1)2
4D
4 xi xo
xo和xi取值不变(取整数)，xL1和xL2各取一组测量平均值。 4．用物距-像距法测凹透镜的焦距 B
A
F2
F1 XL
L1 L2
XoA1 A1
BB!1
XAi 2 A2
B2
在上图中：L1为凸透镜，L2为凹透镜，凹透镜坐标位置为XL，F1为凸透镜的焦点， F2为凹透镜的焦点，AB为光源，A1B1为没有放置凹透镜时由凸透镜聚焦成的实像，同时
xi xo 2
xi xo
f xi xo 2xl
xl
xi xo
f xl xo xi xo xl xo xi xl xl xo f
xi
xi xo 2
xi xo
直接测量量xo，xL，xi的合成不确定度 x0 、 xL 和 xi 计算如下：
uv uv
(Xl
Xo)(Xi (Xi Xo)
Xl
)
=432.00
三、结论
1、实验结果 （1）用自准值法测得凸透镜的焦距为： （2）物距——像距法测得凸透镜的焦距为：用不确定值表示为：f= (mm) （3）位移法测量薄凸透镜的焦距为：
（4）用物距-像距法测凹透镜的焦距为： 2、分析讨论 在实验中应注意： (1)物屏应紧靠光源。 (2)自准直法测焦距时，平面反射镜距物屏最好不要超过 35 厘米。 (3)用位移法测焦距时，大、小像不要相差太悬殊。
几何光学综合实验·实验报告
几何光学综合实验·实验报告【实验仪器】带有毛玻璃的白炽灯光源、物屏、1/10分划板、凸透镜2个、白屏、目镜、测微目镜、二维调整架2个、可变口径二维架、读数显微镜架、幻灯底片、干板架、滑座5个、导轨。
【实验内容（提纲）】一、测量透镜焦距1、自成像法测量凸透镜（标称f=190mm ）的焦距。
测3次。
翻转透镜及物屏，再测3次。
求平均。
2、两次成像法测量凸透镜（标称f=190mm ）的焦距。
测3次。
3、放大倍数法测量目镜焦距。
至少测5次，做直线拟合求焦距。
二、组装望远镜用第一部分测量的凸透镜和目镜组装望远镜。
调节透镜高低、方向以及水平位置，使能看清楚远处的标尺。
画出光路图，标明元件参数。
用照相法测量放大倍数。
三、组装显微镜、投影机：画出光路图，标明元件参数。
【注意事项】1、光学元件使用时要轻拿轻放。
2、注意保持光学元件表面清洁，不要用手触摸，用完后放回防尘袋。
3、光源点亮一段时间后温度很高，不要触摸，以防烫伤。
4、本实验光学元件比较多，实验前后注意清点，不要搞混【实验一·测量透镜焦距】·自成像法把凸透镜放在十字光阑前面，是两者等高共轴。
在凸透镜后放一平面反射镜，使通过透镜的光线反射回去。
仔细调节透镜与物间的距离，直到在物面上得到十字叉丝的清晰像为止。
这时物与透镜的距离即为透镜的焦距。
用该方法测量透镜的焦距十分简便。
光学实验中经常用这种方法调节出平行光。
例如平行光管射出的平行光就是用此方法产生的。
·两次成像法这种方法也称为共轭法或贝塞尔法这种方法使用的测量器具与前面相同。
其特点是物与屏的距离L保持一固定的值，且使f L '>4。
通过移动透镜，可在屏上得到两次清晰的像。
如左图，透镜在位置I 得到放大的像；在位置II 得到缩小的像。
由左图可知s s d s s L '--='+-=,d 为透镜两次成像所移动的距离。
由此可得：2,2d L s d L s -='+=- 又f '='+1s 1s 1，则L d L f 422-=' 由此可见，只要测出物与屏的距离L 及透镜的位移d ，即可算出f '。
透镜焦距测量实验报告
物B
屏B
D
d
1307.2
954.5
775.2
429.8
877.4
94.8
638.2
332.9
974.3
356.6
210.9
1307.2
1240.9
919.8
853.8
453.4
321.1
56.5
1307.2
1238.9
984.9
917.9
389.3
844.8
499.9
465.1
333.8
34.8
166.1
44.0
1307.2
844.8
505.2
465.1
234.1
40.1
271.1
47.1
其中s是像 到凹透镜的距离， 像 到凹透镜的距离
六、误差分析：
1.距离读数误差；
2.像成像有可能不是最清晰，存在误差；
3.移动透镜时未移到准确位置；
4.第二次测量凹透镜的焦距误差较大，可能是因为物镜之间的距离较小，使得误差放大；
二、实验原理：
1.凹透镜焦距测定
（1）自准法：如图所示，在待测透镜L一侧放置杯光源照射的物屏AB，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，AB任一点发出的光线经透镜折射后变成平行光线，被平面反射镜反射回来，再经透镜折射后，仍聚在焦平面上，形成一个与原物大小相等方向相反的倒立实像 ，此时物屏与透镜的距离就是焦距
254.0
55.9
其中D是物与屏之间距离，d是透镜两次成像的位移大小。
2.凹透镜焦距测量（单位：mm）
物A
凸透镜O1
测节点位置及透镜组焦距实验报告
测节点位置及透镜组焦距实验报告测节点位置及透镜组焦距实验七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，附图1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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导轨法测透镜实验报告北航
导轨法测透镜实验报告
导轨法是一种用来测量透镜的焦距的方法。
它通过测量透镜与物体之间的距离和透镜与屏幕之间的距离，并利用透镜的成像原理，来确定透镜的焦距。
本报告将以北航导轨法测透镜实验为基础，详细介绍导轨法的原理和步骤，并分享个人的观点和理解。
一、实验原理
导轨法是一种基于几何光学的方法，利用透镜的成像原理来测量透镜的焦距。
根据成像原理，光线通过透镜后会汇聚或发散，在特定位置形成清晰的像。
对于凸透镜而言，当物体远离透镜，物体和透镜之间的距离称为物距（p），透镜和像之间的距离称为像距（q）。
根据透镜成像公式：1/f = 1/p + 1/q，其中f表示透镜的焦距。
导轨法实验中，我们将透镜放置于一个可以移动的导轨上，通过调节透镜与物体和屏幕之间的距离，使得透镜成像清晰。
通过改变物距和像距的值，可以使用透镜成像公式计算出透镜的焦距。
二、实验步骤
1. 准备实验器材：透镜、导轨、物体、屏幕、光源和刻度尺等。
2. 将导轨固定在水平台上，并将透镜固定在导轨上。
3. 在透镜的一侧放置物体，将光源放在透镜的另一侧，确保光线能够通过透镜。
4. 初始化实验，调整物体和透镜之间的距离，使得透镜成像清晰。
5. 测量物距p和像距q，并记录测量值。
6. 改变物体和透镜之间的距离，再次进行测量。
7. 根据透镜成像公式计算透镜的焦距。
8. 重复实验多次，取平均值以提高实验结果的准确性。
三、个人观点和理解
个人认为，导轨法是一种精确且可靠的方法来测量透镜的焦距。
通过控制物体和透镜之间的距离，并观察透镜成像的清晰度，可以直观地了解透镜的成像特性。
通过多次实验，可以减小误差，提高结果的准确性。
在实验过程中，需要注意保持实验环境的稳定性，避免因外界因素带来的影响。
另外，准确的测量物距和像距也至关重要，可以通过使用更精确的测量工具和仔细的观察来提高测量的准确性。
导轨法测透镜实验不仅可以帮助理解透镜的成像原理，还有助于培养
实验操作和数据处理的能力。
通过分析数据和计算焦距，可以进一步加深对透镜性质的理解，并将其运用到实际问题中。
总结回顾：
本次北航导轨法测透镜实验通过导轨法的原理和步骤，详细介绍了测量透镜焦距的方法。
通过调节物距和像距，并利用透镜成像公式，我们成功计算出透镜的焦距。
实验过程中，我们注意了实验环境的稳定性和测量准确性的重要性。
这个实验对于加深对透镜成像原理的理解和培养实验操作技能都具有重要意义。
在个人观点和理解方面，我认为导轨法是一种精确可靠的方法，通过测量透镜成像的清晰度能够直观地了解透镜的成像特性。
这个实验还有助于培养实验操作和数据处理的能力。
通过计算焦距和分析数据，可以加深对透镜性质的理解，并将其运用到实际问题中。
在未来，希望能够通过更多的实验和研究，探索更多有关透镜和光学的知识，加深对光学原理和应用的理解，为科学研究和工程应用做出更多贡献。
参考文献：
[1] 北京航空航天大学物理实验教学中心. 导轨法测透镜焦距[M]. 2021.谢邀~根据上面的内容，我将以知识的文章格式，用序号标注续写700
字。
1. 镜性质的理解
镜性质是指透镜或反射镜等光学器件特有的性质，包括焦距、成像特性等。
透镜通过折射光线实现成像，焦距是透镜的重要性质，用来描述光线经过透镜后的收敛或发散程度。
透镜的厚度、曲率等参数都会影响其焦距。
另外，透镜还具有放大、缩小和翻转等成像特性，通过这些特性透镜在光学系统中有着广泛的应用。
2. 镜性质在实际问题中的运用
镜性质在很多实际问题中都有着重要应用。
以下是一些例子：
- 照相机和望远镜中的透镜使用焦距来控制成像距离，从而实现清晰的拍摄效果或远距离观测。
根据所需的成像尺寸和清晰度，可以选择合适的透镜焦距。
- 眼镜和显微镜的设计也离不开镜性质。
近视眼镜通过使光线在透镜上发生发散，从而使近视者的视野变得清晰。
显微镜通过调节透镜的焦距，将样本放大到合适的尺寸，方便观察微小物体。
- 光学仪器中的透镜组合利用透镜的成像特性来实现复杂的光学功能。
望远镜使用多个透镜来放大远处的景物，显微镜使用透镜组合来放大微观物体。
- 在光学测量中，利用透镜的成像特性可以精确测量物体的尺寸、形状等参数。
通过调整透镜的位置和焦距，可以获得清晰的透镜像，从而进行准确的测量。
镜性质是光学中重要的概念，对于了解透镜的成像特性和应用至关重要。
在实际问题中，镜性质的理解和运用可以帮助我们设计和优化光学系统，解决各种光学与成像问题。
引用文献：
1. 北京航空航天大学物理实验教学中心. 导轨法测透镜焦距[M]. 2021.。