文档介绍：实验一薄透镜焦距的测量
一、实验目的
1、通过实验进一步理解透镜的成像规律;
2、掌握测量透镜焦距的几种方法;
3、掌握和理解光学系统共轴调节的方法。
二、实验原理 
1、薄透镜成像原理及其成像公式 
  将玻璃等一些透明的物质磨成薄片,其表面都是球面或有一面为平面的就成了透镜,有中央厚、边缘薄的凸透镜和边缘厚、中央薄的凹透镜两大类。称连接透镜两球面曲率中心的直线叫做透镜的主光轴,透镜两表面在其主轴上的间距叫透镜厚度。厚度与球面的曲率半径相比可以忽略不计的透镜称为薄透镜。薄透镜两球面的曲率中心几乎重合为一点,这个点叫做透镜的光心。
实验中透镜两边媒质皆为空气。凸透镜亦称为会聚透镜,凹透镜亦称为发散透镜。
如图1所示,平行于凸透镜主光轴的一束光入射凸透镜,折射后会聚于主光轴上,会聚的光线与主光轴的交点即为凸透镜的焦点,焦点到光心的距离为焦距。
如图2所示,平行于凹透镜主光轴的一束光入射凹透镜折射后成为发散光,发散光线的反向延长线与主光轴的交点即为凹透镜的焦点,与凹透镜光心的距离为焦距。
在近轴光线条件下,薄透镜的成像公式为:
式中为物距, 为像距为焦距,对于凸透镜、凹透镜而言,恒为正值,像为实像时为正,像为虚像时为负,对于凸透镜恒为正,凹透镜恒为负。
2、测量凸透镜焦距的原理  
(1) 自准法
位于凸透镜焦平面上的物体上各点发出的光线,经透镜折射后成为平行光束(包括不同方向的平行光),由平面镜反射回去仍为平行光束,经透镜会聚必成一个倒立等大的实像于原焦平面上,这时像的中心与透镜光心的距离就是焦距(如图3) 。
(2) 共轭法(位移法)
由图4可见,物屏和像屏距离为(),凸透镜在、两个位置分别在像屏上成放大和缩小的像,由凸透镜成像公式可得:
成放大的像时,有                                          
成缩小的像时,有                
又由于 
可得           
3、测量凹透镜焦距的原理
(2)物距-像距法
将凹透镜与凸透镜组成透镜组,这就可以用成像法测凹透镜的焦距。如图6所示,来自物点的光线经过凸透镜成像于点,在与点之间放入待测凹透镜,移动可在像屏上找到经透镜组所成的像,此时由于的发散作用,所成的像从处移至处。对于而言,假想将物放在处,则物发出的光线入射发散后反向延长相交于点(即成像于此),这里与即分别为物距和像距,利用透镜成像公式即可求出凹透镜的焦距。
(3)
三、实验装置    
 光具座,LED光源,凸透镜,凹透镜,平面镜,物屏,白屏, 滑块
四、实验内容
1、在光学平台上,调节实验中用到的透镜,物的中心,像屏的中心使之位于平行于光