文档介绍：薄透镜焦距的测量
实验室地点: 主教206
大学物理实验
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1、学****简单光学系统的同轴等高的调节方法。
2、掌握用物距像距法、自准法、共轭法测凸透镜的焦距。
3、用物距像距法测凹透镜的焦距。并写出合格的实验报告。
1、光学系统的同轴等高的调节、透镜焦距的测量。
2、光学系统的同轴等高的调节方法、凹透镜焦距的测量
一、实验目的
重点、难点
测量透镜焦距的方法有许多,如平行光聚焦法、物距像距法等。本实验利用自准法、共轭法、物距像距法等测量透镜的焦距。
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带标尺光具座一台,光学器件、支架底座若干,凸透镜一块,凹透镜一块,带箭矢物光孔电源一台,平面全反射镜一面,光屏等。
二、实验仪器
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三、实验原理
光路:
(1)平行于主光轴的光线经透镜折射后过透镜的焦点;
(2)过透镜光心的光线经透镜时不改变方向。
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1. 物距像距法测量凸透镜焦距
式中物距、像距、焦距都以凸透镜光心为坐标原点而
量取,顺光线方向取正,反之取负(如图1中示)。
(或实物、实象取正;虚物、虚像取负;
凸透镜焦距取正,凹透镜焦距取负。)
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图2 自准法测凸透镜焦距
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3、共轭法《又叫位移法、二次成像法或
贝塞尔法》
如图3所示:设凸透镜的焦距为 f ,取箭矢物AB
为坐标原点,箭矢物AB到光屏P的距离为D≥4f,
并在实验过程中保持D不变。
图3:共轭法测量凸透镜焦距
◆优点:它可以准确测量D、L的值,从而避免了测量 U 的值时,难于找准凸透镜光心位置所造成的误差。
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1、物距像距法测量凹透镜焦距
(以透镜光心为坐标原点,U、V 顺光线方向为正,逆光线方向为负号。)
(二)凹透镜焦距测量原理
图4
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一)、同轴等高的调节
1、粗调:
在光具座上使各光具尽量靠拢,用眼睛观察各光学器件是否与箭矢物AB的中间点等高共轴。
等高调节:升降调节各光学器件与箭矢物AB的中间点等高。
共轴调节:调节各光学器件支架底座位移调节螺钉,使各光学器件的中心及箭矢物AB位于光具座中心轴线上,再调节各光学器件表面与光具座中心轴线垂直。
四、实验内容与步骤
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2、精调:
如图3所示:根据二次成像规律,首先取箭矢物AB到光屏P的距离为D>4f后,两者固定。
凸透镜放在物与光屏间,移动凸透镜使光屏上看到放大和缩小的像,调节各光学器件支架底座位移调节螺钉及支架的高低位置,使光屏上看到放大和缩小像的中心点共轴(重合)。(大像追小像)
同理调节凹透镜共轴,同轴等高的调节完成。
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