测量薄透镜焦距的方法.docx

文档介绍：实验原理
薄透镜是指透镜的中心厚度d远小于其焦距f（d<<f）的透镜。近轴光辉是指经过透镜中心部分并与主
光轴夹角很小的那一部分光辉。为了知足近轴光辉条件，常在透镜前（或后）加一带孔的屏障，即光阑，以
挡住
实验原理
薄透镜是指透镜的中心厚度d远小于其焦距f（d<<f）的透镜。近轴光辉是指经过透镜中心部分并与主
光轴夹角很小的那一部分光辉。为了知足近轴光辉条件，常在透镜前（或后）加一带孔的屏障，即光阑，以
挡住边沿光辉；同时采用小物体，并做等高共轴调治，把它的中点调到透镜的主光轴上，使入射到透镜的光辉与主光轴的夹角很小。在近轴光辉条件下，薄透镜的成像规律可用下式表示：
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uvf（1）
式中，u为物距，实物为正，虚物为负；v为像距，实像为正，虚像为负；f为焦距，凸面镜为正，凹透
镜为负。对于薄透镜，公式中u、v和f均从透镜的光默算起
自准直法
（1）自准直法丈量凸面镜的焦距
如图1所示，当小孔A处于透镜L的前焦面时，光经过透镜成为平行光，若在此平行光经过的光路上放
一个与透镜光轴垂直的平面反射镜M，其反射光将沿原光路返回至小孔。小孔的像与小孔反向等大，小孔与
透镜的距离即为透镜焦距f。这类利用调治装置自己使之产一生行光来实现调焦的方法称为“自准直”法。显
然，在小孔上方的某点，在自准直时，其像应处于小孔下方的对称地址；反之亦然。
（2）自准直法丈量凹面镜的焦距
由于凹面镜是发散透镜，因此要由它获取一束平行光，一定借助于一个凸面镜才能实现，如图2所示。
先由凸面镜L1将小孔A成像于S′处，尔后将待测凹面镜L2和平面反射镜M置于凸面镜L1和小孔像S′
之间。若是L1光心O1到S′之间的距离O1S′＞|f2|，则当搬动L2，使L2的光心O2到S′之间的距离
O2S′=|f2|时，由小孔A发出的光束经过L1、L2后变为平行光，经过平面反射镜M的反射，又在小孔处成
一清楚的实像，于是确立了像点和凹面镜的光心的地址就能丈量出凹面镜的焦距f2。
共轭法丈量凸面镜的焦距
设凸面镜的焦距为f，使物与屏的距离L>4f并保持不变，如图3所示。搬动透镜至x1处，在屏上成放大
实像，再移至x2处，成减小实像。令x1和x2间的距离为a，物到像屏的距离为b，依据共轭关