文档介绍：实验三由物距－像距法测凹透镜焦距
一、实验目的
学会由物距－像距法测凹透镜焦距的方法
掌握简单光路的分析和光学元件等高共轴调节的方法
熟悉光学实验的操作规则
验证透镜成像公式，并从感性上了解透镜成像公式的近似性
二、实验原理
由于凹透镜是发散透镜，对实物成虚像，所以直接测量凹透镜的物距、像距，难以
两全。为了测量凹透镜的焦距，我们只能借助与凸透镜成一个倒立的实像作为凹透镜的
虚物，虚物的位置可以测出。凹透镜能对虚物成实像，实像的位置可以测出，使能得到
能用像屏接收的实像。其测量原理如下光路图 3-1 所示。
L1 L2
B
O 2
A′A″
A
O1
B′
u
B″
v
图 3-1 测量凹透镜焦距
实物 AB 经凸透镜 L 1 成像于 A′ B′。在 L 1 和 A ′B ′之间插入待测凹透镜
L 2，
就凹透镜 L 2 而言，虚物 A′ B′又成像于 A ″B ″。实验中，调整 L 2 及像屏至合适的位
置，就可找到透镜组所成的实像 A ″B″。因此可把 O2A′看为凹透镜的物距 u，O2A ″
看为凹透镜的像距 v，则由成像公式可得：
1
1
1
u
v
（ 3-1）
f
u v
（ 3-2）
f
u v
L 2 的焦距 f 为负值。
由于 u < v，求出的凹透镜
三、主要仪器及耗材
1：白光源 S 7：像屏（ SZ－ 13）
2：物屏 (SZ－ 14) 8：普通底座（ SZ－ 04）
3：凸透镜

(

f

70mm

，加光阑

)

9：升降调节座（

SZ－ 03）
4：透镜架（

SZ－ 08）

10：升降调节座（

SZ－ 03）
5：凹透镜

11：普通底座（

SZ － 04）
6：透镜架

(SZ －08)

12：普通底座（

SZ－04）
四、实验内容和步骤（设计性项目可无此项目）
图 3－2
u1 v1
f1
A
B

F 凸

B ′

F 凹

B〝
A ′
A〝
L 1 L 2 v2
f2
u2
图 3－3
1、使被面光源照亮的物屏 P1 通过凸透镜 L1 在像屏 P2 上成清晰像时， P1 与 P2 的距离稍大于凸透镜焦距的 4 倍。记下 L1 和 P2 在导轨上的位置读数。
2、在凸透镜和像屏之间加入待