薄透镜焦距实验报告-(2)
南昌大学物理实验报告
课程名称:
实验名称: 透镜焦距测量与光学设计
学院: 专业班级:
学生姓名: 学号: 实验地点 实验时间: 一、实验目的
1、学会调节光学系统使之共轴; 2、学习测量薄透镜焦距的几种方法;
3、加深对物象公式及薄透镜成象规律的了解和掌握。
二、实验仪器
光具座、透镜组、平面镜、学生电源、1字屏、物屏、导线、及其他附件
三、实验原理
1、利用平行光粗测凸透镜焦距(找焦点): (1)两个依据:
(2)成像公式:1/S—1/S=1/f 当S ∝∞时、S =f 2、自准成像法求焦距 (1)可逆行:
'
'
(2)只移动透镜,找重叠,与平面镜的距离无关; 3、公式法求焦距 公式原理:
1/S—1/S=1/f f=S⨯ S /S—S
4、两次成像法(共轭法或贝塞尔法)求焦距
22D -d (D ≥4f ) f =
4D
'
' '
5、用物象公式求焦距
‘
S ⨯S 物象公式: f = 凹’
S -S
四、实验步骤
1、共轴调节步骤
(1)按共轴成像(两次成像)按放物、镜、屏位置,目测其高度和共轴; (2)使D >4f ,调节透镜使之两次成像,利用对等调节(左右、高低)物(1
字屏)和光屏,使两次成像重合,以达供轴; (3)若固定物点,调节透镜和光屏,步骤相同。 2、自准法:
(1)把光源、1字屏、透镜、平面镜顺序按放于光具座;
(2)调节各光学元件使其共轴;
(3)固定1字屏和平面镜,沿导轨左右移动透镜,使被平面镜反射回来的
光线在1字屏的“1” 字附近成一清晰的像;
(4)转动平面镜使像和“1”字完全重合,此时“1”字屏到透镜的距离为
焦距f ;
(5)利用左右逼近读数法,记下5次透镜的位置,求平均值和平均误差。 3、公式求焦距
(1)按上放置元件,调共轴;
(2)固定1字屏和光屏,用左右逼进法确定成像后透镜的位置,由成像公
式求出f ;
(3)改变1字屏和光屏间的距离,求三次f ,然后求平均值。 4、两次成像法
(1)按上图放置元件,调共轴; (2)固定1字屏和光屏,使D >4f ;
(3)用左右逼近法调节两次成像时记下透镜的位置; (4)读出D 、d 从而求出f 。 5、物象法求凹透镜焦距
(1) 在上述实验的基础上沿导轨移动凸透镜,直至在屏上看到清晰的小像
为止,固定凸透镜记下该屏位置;
(2)如上图所示,在L 和屏W 之间加入待测凹透镜F ,调共轴。移动F ,
使0Q 的距离小于F 本身的焦距,在移动屏,在屏上看见清晰的像时,固定凹透镜和屏,分别记下两者的位置,求出物距和象距,代入公式求出焦距;
(3)重复测量三次,求出凹透镜焦距的平均值。
'
五、实验数据处理 1. 凸透镜焦距测定
2. 凹透镜焦距测定
3. 伽利略望远镜
测量为放大三倍
4. 开普勒望远镜
测量放大倍数两倍 显微镜
六、注意事项
1、光学仪器要小心; 2、一定要共轴; 3、清晰程度,宽度;
4、左右逼近、对等调整。
七、原始数据