文档介绍：薄透镜焦距的测量
第1页，共15页，2022年，5月20日，2点42分，星期三
1、学****简单光学系统的同轴等高的调节方法。
2、掌握用物距像距法、自准法、共轭法测凸透镜的焦距。
3、用物距像距法测凹透镜的焦距。并写出合格的实薄透镜焦距的测量
第1页，共15页，2022年，5月20日，2点42分，星期三
1、学****简单光学系统的同轴等高的调节方法。
2、掌握用物距像距法、自准法、共轭法测凸透镜的焦距。
3、用物距像距法测凹透镜的焦距。并写出合格的实验报告。
1、光学系统的同轴等高的调节、透镜焦距的测量。
2、光学系统的同轴等高的调节方法、凹透镜焦距的测量
一、实验目的
重点、难点
测量透镜焦距的方法有许多，如平行光聚焦法、物距像距法等。本实验利用自准法、共轭法、物距像距法等测量透镜的焦距。
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带标尺光具座一台，光学器件、支架底座若干，凸透镜一块，凹透镜一块，带箭矢物光孔电源一台，平面全反射镜一面，光屏等 。
二、实验仪器
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三、实验原理
光路：
（1）平行于主光轴的光线经透镜折射后过透镜的焦点；
（2）过透镜光心的光线经透镜时不改变方向。
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1. 物距像距法测量凸透镜焦距
式中物距、像距、焦距都以凸透镜光心为坐标原点而
量取，顺光线方向取正，反之取负（如图1中示）。
(或实物、实象取正；虚物、虚像取负；
凸透镜焦距取正，凹透镜焦距取负。)
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图2 自准法测凸透镜焦距
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3、共轭法《又叫位移法、二次成像法或
贝塞尔法》
如图3所示：设凸透镜的焦距为 f ,取箭矢物AB
为坐标原点，箭矢物AB到光屏P的距离为D≥4f，
并在实验过程中保持D不变。
图3：共轭法测量凸透镜焦距
◆优点：它可以准确测量D、L的值，从而避免了测量 U 的值时，难于找准凸透镜光心位置所造成的误差。
、
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1、物距像距法测量凹透镜焦距
（以透镜光心为坐标原点，U、V 顺光线方向为正，逆光线方向为负号。）
（二）凹透镜焦距测量原理
图4
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一）、同轴等高的调节
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。
四、实验内容与步骤
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2、精调：
如图3所示：根据二次成像规律，首先取箭矢物AB到光屏P的距离为D>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共轴（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。
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二）、实验内容：
测量薄透镜的焦距，按实验表格进行。
1、凸透镜焦距的测量
自准法测量凸透镜焦距
= cm；
= cm
次数 项 目
1
2
3
4
5
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（2）、共轭法测量凸透镜焦距
按图3所示放置光具，固定箭矢物，取屏的位置为箭矢物AB到光屏P的距离为D≥4f，并固定屏的位置不动，用“左右逼近法”移动透镜测成放大像时透镜的坐标位置x左与x右；及成小像时的坐标位置x’左与x’右, 重复测五次。
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2、凹透镜焦距的测量
（1）、物距像距法测量凹透镜焦距
按图4所示光路，固定箭矢物不动，移动凸透镜和光屏使物成倒立缩小的实像，固定凸透镜并记下其坐标x01，及光屏的坐标Xp1；然后将凹透镜放入凸透镜与光屏之间，稍移动光屏和凹透镜，成清晰像后固定光屏并记录其坐标位置