文档介绍：薄透镜焦距的测定 Determining the focal length of thin lens
透镜是组成光学仪器的基本元件之一，标志透镜性质的一个重要参数是焦距。了解透镜成像规律，掌握光路调整和焦距测量方法，对于了像公式仅在近轴光线的条件下成立。对几个光学元件组成的光路,应使各光学元件的主光轴重合,才能满足近轴光线的要求****惯上把各光学元件主光轴的重合称为同轴等高。
实验内容
（1）粗调：
在光具座上使各光具尽量靠拢，用眼睛观察各光学器件是否与箭矢物AB的中间点等高共轴。
等高调节：升降调节各光学器件与箭矢物AB的中间点等高。
共轴调节：调节各光学器件支架底座位移调节螺钉，使各光学器件的中心及箭矢物AB位于光具座中心轴线上，再调节各光学器件表面与光具座中心轴线垂直。
（2）细调：
根据二次成像规律，首先取箭矢物AB到光屏P的距离为L>4f后，两者固定。
凸透镜放在物与光屏间，移动凸透镜使光屏上看到放大和缩小的像，调节各光学器件支架底座位移调节螺钉及支架的高低位置，使光屏上看到放大和缩小像的中心点重合。（大像追小像）
同理调节凹透镜共轴，同轴等高的调节完成。
光源
物屏
透镜
像屏
主光轴
如大像中心偏上（下），透镜光心就偏上（下）。
2、自准直法测凸透镜焦距：
在物屏平面镜之间移动凸透镜，直到在物屏上找到等大倒立聚焦清晰的像，测五次。
A
B
物屏
2、自准直法测凸透镜焦距：
在实际测量时，由于对成像清晰程度的判断总有一定的误差，故采用左右逼近法读数。
先使透镜从左向右移动，当像刚清晰时，记下透镜位置的读数。继续向右移动使像由清晰变模糊，再使透镜从右向左移动，当像刚清晰时再记下读数，取这两次读数的平均值作为成像清晰时凸透镜的位置。
数据记录——自准法
次
数
物体位置
凸透镜位置
左
右
平均
1
2
3
4
5
平均值
(单位cm)
数据处理——自准法
求凸透镜的焦距f及其不确定度
合成不确定度
相对不确定度
结果：
3、共轭法测凸透镜焦距：
物与屏间距大于4倍焦距，并保持不变（多次测量时）。
移动透镜，当白屏上出现清晰的放大和缩小的像时，记录透镜位置。重复５次。
像屏
物屏
数据记录——共轭法
次
数
物体位置
B
像屏位置
或
凸大位置
凸小位置
左
右
平均
左
右
平均
1
2
3
4
5
平均值
(单位cm)
求凸透镜的焦距f及其不确定度
数据处理——共轭法
间接测量不确定的估算
数据处理——共轭法
`
结果：
4、组合法测凹透镜焦距：
物经过凸透镜成的小像位置 测5次，放上凹透镜到合适的位置，移动像屏使像清晰，凹透镜的位置 测5次，大像的位置 测1次。
物屏
固定
固定
数据记录——组合法
物体位置Ｂ
凸透镜位置L1
凹像位置B''
凸像位置B’
凹透镜位置L2
物距-u’
像距v’
△ui
△vi
左
右
平均
左
右
平均
B'-L2
B''-L2
1
2
3
4
5
平均值
(单位cm)
求凸透镜的焦距f及其不确定度
数据处理——组合法
注意： 为负
间接测量不确定的估算
数据处理——共轭法
结果：
实验注意事项
1、自准法中，平面镜与透镜的间距大小，从理论上讲不影响实验结果，但为了减少光能的损失，保证像的亮度和清晰程度，间距的取值不宜太大。
2、共轭法中，间距L不要取得太大，否则将使一个象缩得很小，以致难以确定凸透镜在