文档介绍：一、实验综述
1、实验目的及要求
了解对简单光学系统进行共轴调节
学会用自准直法测量薄凸透镜的焦距
学会用位移法测量薄凸透镜的焦距
学会用物距-像距法测量薄凸透镜的焦距
学会用物距-像距法测凹透镜的焦距
2、实验仪器、设备镜焦距为负值）
u - v (X - X ) - (X - X )
= l o i l VO
u + v (X - X )
io
XL取值不变，X和x•各取一组测量平均值。 L o i
（2）实验步骤：
1．自准直法测凸透镜焦距
如图1布置光路，调透镜的位置，高低左右等，使其对物成与物同样大小的实像于物的下方，记下物屏和透镜的位置坐标 x0 和 xL 。
2．物距——像距法测凸透镜焦距
如图2布置光路，固定物和透镜的位置，使它们之间的距离约为焦距的 2 倍；移动像屏使成像清晰；调透镜的高度，使物和像的中点等高；左右调节透镜和物屏，使物与像中点连线与光具座的轴线平行；用左右逼近法确定成理想像时，读像屏的坐标。重复测量 5 次。
3．用位移法进行共轴调节
参照图3布置光路，放置物屏和像屏，使其间距D >4f，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，方能达到共轴要求。
4．位移法测焦距
在共轴调节完成之后，保持物屏和像屏的位置不变，并记下它们的坐标x0和xi，移动透镜，用左右逼近法确定透镜的两次理想位置坐标 xL1 和 xL2 。测量5次。
5．用物距——像距法测量凹透镜的焦距，要求测三次。
6．组装显微镜并测其放大率。
数据记录和处理
1．自准直法
物和像的位置坐标x （mm）
透镜的位置坐标x （mm）
L
根据公式：f = 1 xl -x0 |=195
: mm
mm
2．物距——像距法
物坐标xo= mm透镜坐标Xl
测量结果用不确定度表示：
X — X
/ o
-
Xi- XJ
X — X
i o
o
i
io
i
直接测量量xo，X], Xi的合成不确定度Q 、Q和Q计算如下: o L i x x x
因为X0和X都只测量了一次，只有非统计不确定度'，即
0 L A
Q =Q =U = U = A
x0 xL x0 xL =0
x是多次测量量，其统计A类不确定度为
i
=
（测量次数k为5次）
r—-
测量次数i
1
2
3
4
5
像屏位置
左逼近读数xi
i
(mm)
右逼近读数X.
i
(mm)
1 i 〃
x. = — (X. + X.)
1 2 i i
(mm)
/ = / ±Q f
:-X)• ( V X )
T^o^—i) - =
io
非统计B类不确定度为
=
式中的A仪是光具座上米尺的仪器误差。这里说明一点，在分析x、x和x的非统
仪 0 i L
计不确定度时，除了仪器误差引起的不确定度外，为简单起见,我们把仪器误差取为A仪=1mm ()就不再计算读数引起的不确定度了。
x 的合成不确定度为：
i
b =