文档介绍:实验报告
学生姓名:学号:指导教师:
实验地址:科技实验大楼104室实验时间:
一、实验室名称:透镜焦距的测定
二、实验项目名称:透镜焦距的测定
三、
实验报告
学生姓名:学号:指导教师:
实验地址:科技实验大楼104室实验时间:
一、实验室名称:透镜焦距的测定
二、实验项目名称:透镜焦距的测定
三、实验学时:3学时
四、实验原理:
1.测凸透镜的焦距
(1)自准直法
如图1所示,用屏上“1”字矢孔屏作为发光物。在凸透镜的另一边放置一平面反射镜,光芒通过凸透镜后经平面反射镜返回孔屏上。移动透镜位置能够改变物距的大小,当物距正好是透镜的焦距时,物上随意一点发出的光芒经透
镜折射后成为平行光,经平面镜反射后,再经透镜折射回到矢孔屏上。这时在矢孔屏上看到一个与原物大小相等的倒立实像。这时物屏到凸透镜光心的距离即为此凸透镜的焦距。
(2)物距像距法
如图2所示,用屏上“1”字矢孔作为发光物,经过凸透镜折射后成像在另一侧的察看屏上。在实验中测得物距u和像距v,则凸透镜的焦距为
uv
f
uv
用自准直法和物距像距法测凸透镜焦距时,都必须考虑怎样确定光心的位置。光芒从各个方向通过凸透镜中的一点而不改变方向,这点就是该凸透镜的光心。凸透镜的光心一般与它的几何中心不重合,因而光心的位置不易确定,
所以上述两种方法用来测定凸透镜焦距是不够正确的,误差约为%~%。
图1自准直法测焦距图2物距像距法测焦距
(3)位移法
如图3所示,若取光矢孔物屏与察看屏之间的距离D4f,且实验过程中保持不变时,移动透镜L,当它距离物
为u时,察看屏上得到一个放大的清晰的像;当它距离物为u时,察看屏上得到一个缩小的清晰的像。根据几何关系
和光的可逆性原理,得
uvuvD
uuvvd
uvvu
代入式(3-20-2)得
D2
d2
f
4D
图3位移法测焦距
从上式可知,只要测得物屏与察看屏之间的距离D和两次成像透镜之间的距离d,即可求出凸透镜的焦距f。这种方
法把焦距的测量归结于对能够精准测定的量D和d的测量,防止了确定凸透镜光心位置不准带来的困难。
五、实验目的:
测凸薄透镜焦距。
六、实验内容:
1.共轴调节。
2.用自准直法测凸透镜的焦距。
3.用物距像距法测凸透镜的焦距。
4.用位移法测凸透镜的焦距。
七、实验器材(设施、元器件):
光具座,光源,透镜架,1字矢孔屏,察看屏,凸透镜,凹透镜;
八、实验步骤:
1.共轴调节
参照图3布置光路,放置物屏和像屏,使其间距D4f,移动透镜并对它进行高低、左右调节,使两次所成的像
的顶部(或底部)之中心重合,需反复进行数次调节,方能达到要求。
2.自准直法测焦距
如图1布置光路,调透镜的位置,高低左右等,使其对物成与