薄透镜焦距的测量.ppt

文档介绍：一、实验目的
薄透镜焦距的测量
1、理解薄透镜的成像规律。
2、掌握成像光路的光学共轴调节技术。
3、掌握测量薄透镜焦距的基本方法。
二、实验仪器介绍
三、实验原理
1. 薄透镜成像规律
在近轴光线条件下,薄透镜的成像公式为:


为物距, 为像距, 为焦距。
实物、实像时, 、为正;虚物、虚像时, 、为
负。凸透镜为正;凹透镜为负。

当物屏与凸透镜焦平面重合时,在物屏上成一与物等大、倒立的实像,此时焦距即物距。
3. 共轭法测凸透镜焦距
4. 物距像距法测凹透镜焦距
注:P 是负值
:
调节光学系统共轴,。
所谓“共轴”,是指各光学元件(如光源、物、透镜)的主光轴重合。分两步进行:
a. 粗调:将放置在光具座上的各光学元件靠拢在一起,用眼观
察,调节它们的中心在同一高度,且连线(光轴)平行于导轨。
b. 细调:移动各光学元件,利用透镜成像规律,大小不同的像
成在不同位置,调节透镜的高底或左右位置,使大小不同的像的中心在屏上的位置重合,则说明光学系统已经共轴。
四、实验内容
2. 用自准法测量凸透镜的焦距:
记录物屏位置,在物屏与平面镜之间缓慢移动凸透镜,直到在屏上生成清晰、明亮且与物等大的实像。重复五次测量凸透镜位置,结果以表示。
3. 用共轭法测量凸透镜的焦距:
在物屏、像屏距离大于4倍凸透镜焦距的前提下,记录物像距离,移动凸透镜,分别记录缩小和放大实像的滑座位置O、
。计算出 f , 将结果以表示。
4. 用物距像距法测量凹透镜的焦距:

凸透镜的位置固定,以凸透镜生成的缩小实像作为凹透镜的虚物,记录该虚物位置。调整凹透镜和像屏,得到清晰放大的实像, 记录凹透镜的位置和像屏位置。重复测量六次, 将结果以表示。
数据记录及处理表格
物屏位置X0
凸透镜位置X
次数
1
2
3
4
5
6
Xi
表1 自准直法测凸透镜焦距(单位:cm)