范文一:焦距仪测透镜焦距
用焦距仪测透镜焦距和分辨本领
焦距仪主要由平行光管,准直管,和测量显微镜组成。平行光管是用来产生平行光的,它是装校、调整、检验光学仪器的重要工具,也是重要的量度仪器。若配以不同的分划板,连同测微目镜和读数显微镜,可以测量透镜和透镜组的焦距、分辨本领。也可以定性地检查光学零件的成像质量。在用焦距仪来测量透镜的焦距时,测量结果具有较高的精度。本实验拟用焦距仪来测量透镜的焦距和分辨本领。
一、实验目的
1、了解平行光管的结构和用途
2、掌握用焦距仪测量透镜的焦距和分辨本领的方法
二、实验原理
1、用焦距仪测透镜的焦距
用焦距仪测透镜焦距的原理如图2.9—1所示。物体,其长为y,位于平行光管物镜L0的焦平面上,由它发出的光经过物镜L后成为平行光,此光再经过待测透镜L后,成像在0X
f'其焦平面上,长为y'。由图中相似三角形关系可以得出待测透镜的焦距为, x
y'f',,f ,2.9—1, x0y
图2.9—1 平行光管测透镜焦距原理图
式中f为平行光管物镜的焦距,y和分别表示发光物体及其像的长度。由,2.9—1,y'o
式可见,在f已知的情况下,对于550型平行光管,其物镜焦距的标称值为550mm,,只要o
测出y和,则待测透镜的焦距可求。 y'
在用焦距仪测透镜焦距时,是用玻罗板作为发光物体。玻罗板上有五组线对,其各组线对的间距标称值分别为1、2、4、10、20mm,如图,2.9—2,。实验中可根据具体情况选择一组合适的线对进行测量,为了保证测量精度,一般待测透镜的焦距应小于平行光管物镜焦距的二分之一。
图2.9—2 玻罗板图
2、用焦距仪测透镜的分辩本领
分辨本领表示光学系统能够分辨细微结构的能力,是光学系统成像质量的综合性指标之一。通常用两个邻近的点或两条邻近的线通过系统成像后是否能分开来衡量光学系统的分辨本领高低。
按照夫琅和费衍射理论,任何一物点发出的光通过透镜后所成的像不是一个点,而是一个光斑,艾里斑,。当两个物点靠得很近时其衍射光斑刚好能被分辨的最小角度,用最小分辨角表示分辨本领,可用下式表示,
,,,,1.22 ,2.9—2, D
式中,λ是光波波长,D为透镜的直径,孔径光阑,,单位为弧度。 ,,
若根据瑞利判据采用直接观测法测分辨本领,就将一鉴别率板置于平行光管的焦平面上,以代替十字分划板,参见图2.9—3,。
鉴别率板上有25组条纹,每组条纹有四个不同取向,如图2.9—4。同一组不同方向的条纹宽度和间距均相同,不同组的条纹宽度和间距是不同的。鉴别率板有几种不同的型号,不同号板的线条宽度各不相同。2号鉴别率板的刻线宽度b为20μm到5μm,刻线的周期宽
,包括刻线和间隔宽度,。即2号板相邻刻线间距2b从40μm到10μm,3号鉴别率度为2b
板b=40~10μm,各组条纹的具体数值见表2.9—1。
图2.9—3 测透镜分辨本领原理图 图2.9—4 分辨率板图
在用直接观测法测透镜分辨率时,是用白光或单色光照明,用人眼观察直接进行判断。本实验中在平行光管焦平面上的鉴别率板经物镜发出平行光,照射被测系统。在其后焦面形成一鉴别率板的像,用目镜或读数显微镜观察此像,从像中找出刚能分辨的号码,只要能看见任一取向的条级,就算该组号的条纹能被分辨,。从表2.9—1中查出相应组号条纹的角距
,即为该透镜的最小分辨角实测值。由图2.9—3可以看出, ,,
2b2b',,,, ,2.9—3, ff'0x
?表2.9—1,分辨率板条纹宽度及最小分辨角
分辨率板号 2号 3号
,,/(''),,/('')单元号码 每组刻纹数 b/μm b/μm 1 4 20.0 15.00 40.0 30.00 2 4 18.9 14.18 37.8 28.35 3 4 17.8 13.35 35.6 26.70 4 5 16.8 12.60 33.6 25.20 5 5 15.9 11.93 31.7 23.78 6 5 15.0 11.25 30.0 22.50 7 6 14.1 10.58 28.3 21.23 8 6 13.3 9.98 26.7 20.03 9 6 12.6 9.45 25.2 18.90 10 7 11.9 8.93 23.8 17.85 11 7 11.2 8.40 22.5 16.88 12 8 10.6 7.95 21.2 15.90 13 8 10.0 7.50 20.0 15.00 14 9 9.4 7.05 18.9 14.18 15 9 8.9 6.68 17.8 13.35 16 10 8.4 6.30 16.8 15.60 17 11 7.9 5.93 15.9 11.93 18 11 7.5 5.63 15.0 11.25 19 12 7.1 5.33 14.1 10.58 20 13 6.7 5.03 13.3 9.98 21 14 6.3 4.73 12.6 9.45 22 14 5.9 4.43 11.9 8.93 23 15 5.6 4.20 11.2 8.40 24 16 5.3 3.98 10.6 7.95 25 17 5.0 3.75 10.0 9.50 ?表中的b表示刻纹宽度,表示当f为标称值时的最小分辨角。 ,,o
三、实验仪器
YJC焦距测量仪,待测透镜,玻罗板、分辨率板。
YJC焦距测量仪的结构如图2.9—5所示,
,,
1、测量显微镜,2、导轨,3、透镜夹持架,4、平行光管,
图2.9—5 焦距仪结构图
它由平行光管4,测量显微镜1,导轨和透镜夹组成。
平行光管的结构如图2.9—6所示,
物镜
照明灯
图2.9—6 平行光管结构图
分划板已准确定位在物镜的焦面上,因此,分划板的像将成于无穷远。本仪器采用的是
CPG—550型平行光管,它有一个质量优良的准直物镜,其焦距标称值为550mm,实验中可
采用实验室给出的焦距的实测值。
测量显微镜由物镜和测微目镜组成,如图2.9—7。
物镜 分划板 目镜
图2.9—7 测量显微镜结构图
其中,分划板由固定分划板和活动分划板组成,两者靠得很近,可以认为两者在同一平面上,固定分划板上有8个分格。每分格距离为1mm、活动分划板上刻有叉丝,用于对准被测物体。如图2.9—8。
图2.9—8 分划板图
活动分划板的移动是靠测微目镜上的鼓轮带动丝杆来推动的。鼓轮转动一圈,活动叉丝刚好移动1格。其读数原理与螺旋测微计相似,用该测量显微镜测物体长度时,被测物体先经物镜成像于分划板平面上,由测微目镜测出该像的长度,设某一物体经测量显微镜物镜所成的像的长度为D,物镜放大倍数为β,则该物体的实际长度为D/β。,本实验中显微物镜的放大倍数为β=1,。在用测量显微镜测物体的长度时,应注意以下两方面的问题,
1、应使被测物体准确成像在分划板平面上,即要使物体的像与叉丝间无视差。
2、在移动叉丝对准被测物像的过程中,要注意防止出现回程差。
四、实验内容及要求
1、测定待测透镜的焦距,按图2.9—5放置仪器,并调同轴,
按透镜焦距的测量原理图,用玻罗板作为物体,选取其中的某一合适线对,用测量显微
y'。重复测镜分别测定该线对的实际间距y及其通过平行光管和待测透镜所成的像的间距
,,
yy'量多次,分别求出其平均值和,利用求间接测量量标准偏差的方法,求出待测透镜的焦距及其不确定度,平行光管焦距由实验室给出,
2、测待测透镜的分辨本领
将分辨率板,2号或3号,放入平行光管,装上照明尾灯。则分辨率板发出的光经平行光管物镜后成为平行光,该光照射到待测透镜后符合夫朗和费衍射条件,用测量显微镜观察其在待测透镜后焦面所成的像,找出刚能被分辨清的组号,再查表2.9—1即可得出待测透镜的分辩本领。 ,,
再将透镜的直径D,其值由实验室给出,代入2.9—2式,计算的理论值,并与实验,,
值比较,因采用白光照明,计算时取λ=550nm。
五、思考题
1、利用焦距仪测焦距有哪些优点,还存在哪些系统误差,
2、在用测量显微镜观测被测物时,应怎样操作才能看清被测物的像,同时减小测量误差,
3、在用分辨率板测透镜的分辩本领时,能否不用平行光管,而让分辨率板发出的光直接照射透镜来进行观测,为什么,
1、 在透镜分辨率的测定中,测量显微镜的作用是什么,
范文二:胶合透镜偏心理解
反射与透过?偏心经过多?次与客户打?合对比做过?试验,反射精度比?透过高,约双倍的关?系(与镜片R,焦距等因素?可能造成更?大或较小)。
反射是测的?每个镜片表?面球心的偏?心,但胶合时是?要测三个面?,镜片不动,直接调像测?得合格的,透过测也合?格。若不测三面?象,再用透过测?有可能有很?多不合格。
我觉透过对?胶合镜片好?,能准确判定?胶合整体偏?心量,同时可检出?混料及面形?的错误率~
透射式与反?射式偏心仪?哪种精度比?较高,效率好,
还是透射式?中心仪比较?好,精度也高,效率好。因为透射式?的中心仪可?以测出胶合?件的整体中?心偏,而反射式的?中心仪只能?看出每个面?的球心像,而不能看出?整个胶合组?件的球心中?心偏。
反射式的精?度是透过式?的两倍。
效率上透过?式的要高。。
透射式通过?光线折射来?测定,后者通过反?射来测定原?理不同。反射式比较?敏感,但和焦距,角度没有一?定关系,而透射式和?焦距角度有?关。对胶合来说?如果用两种?同时检验,就可以把胶?合件的所有?技术问题看?得一清二楚?
反射式中心?仪在运用胶?合工艺时不?是很理想,在定中心时?同时只能看?到一个表面?的像,而不能看到?整个胶合件?的中心像,好像跟下面?的镜片中心?没什么产系?,而跟外圆不?关。如果下面的?中心是偏的?,那定出来的?整组胶合件?的上下镜片?不在同一光?轴。 两类中心仪?可以说是各?有所长,
反射式的在?检测方面具?有很大的优?点,可测量多方?面的偏心系?数。 而透射式在?整体上有一?定的好处,它是通过折?射而成的像?。
范文三:薄透镜焦距的测量(带有不确定度计算)
薄透镜焦距的测量
实验类别:验证性实验
目的:1、学会调节光学系统的共轴。
2、掌握薄透镜焦距的常用的测量方法。
仪器:光具座 光源 物屏 像屏 凸透镜 凹透镜 平面反射镜等 原理:1、近轴情况下薄透镜成像公式(既适合凸透镜也适合凹透镜)
1p
'
'
-
1p
=
1f
(1)
p式中为像距,p为物距,f为(像方)焦距。
2、两次成像法(贝塞尔法)(只适合凸透镜)
若保持物屏与像屏之间的距离D不变,且D>4
f
'
,沿光轴方向移动透镜L,可以在
像屏上观察到二次成像:一次成放大的倒立实像,一次成缩小的倒立实像.如图所示.在二次成像时透镜移动的距离为d,则不难得到透镜的焦距为:
f=
'
D-d4D
22
(2)
步骤(实验内容): 1、
1.调节光学系统的共轴:
(1)粗调:将所有光学元件靠在一起目测大致共轴
(2)细调:用两次成像法进行细调。若放大像和缩小像的中心都落在像屏的中心上则光学系统达到了共轴。
若放大像的中心不在像屏中心,则调节透镜的高低左右使之落在像屏的中心。 若缩小像的中心不在像屏中心,则调节像屏的高低左右使之落在像屏的中心。 2.分别用原理1和原理2测量凸透镜的焦距
原理1
(1)、固定物屏并记录其位置x0= cm 。
(2)、变换凸透镜位置,并记录每次凸透镜的位置和成像的位置。 该方法最终结果可取3位有效数字
凸透镜焦距= cm 不确定度评定: f=
pp'p-p'
=
(x0-x1)(x2-x1)
x0-x2
由于x0、x1、x2位置均为一次测量,所以对位置的不确定度有:
u(x)=?/3=0.29mm
来源于钢尺的不确定度,?=0.5mm,A;
来源于目测位置的不确定度,估计为 则
uC(x)=
2
2
uB(x)=?/
3=0.29mm
;
uA(x)+uB(x)=0.41mm
则焦距的不确定度为:
uC(f)=
??f ?x?0
4
?2??f?uC(x0)+
?x?
?1?
2
?2??f
?uC(x1)+ ? ?x??2
2
2
?2
?uC(x2)??
4
2
=
?x2-x1?2?2x-x0-x2?2?x-x1?2 ?uC(x0)+ 1?uC(x1)+ 0?uC(x2) x-x? ? ?x0-x2
2??0???x0-x2?
4
2
4
?x2-x1??2x-x0-x2??x-x1?
?+ 1?+ 0?=uC(x) x-x? ? ?x0-x22??0???x0-x2?
=mm
将每次测量数据带入求出每次测量的焦距的不确定度,平均焦距
f+f2+f3+f4+f5
f=1
5,总的不确定度为:
u(f)=
uC(f)5
2
=0.45uC(f)
mm
所以焦距为:f=f±u(f)= mm
原理2
(1)、固定物屏并记录其位置x0= cm 。
(2)、变换像屏的位置,并记录每次像屏的位置和凸透镜的“位置1”既“位置2” 该方法最终结果可取4位有效数字。
凸透镜焦距
= cm
不确定度评定:
f=
D
2
-d
2
4D
=
(x1-x0)-(d2-d1)
4|x1-x0|
22
由于x0、x1、d1、d2位置均为一次测量,所以对位置的不确定度有: 来源于钢尺的不确定度,?=0.5mm,uA(x)=?/3=0.29mm; 来源于目测位置的不确定度,估计为uB(x)=?/3=0.29mm;
uC(x)=
uA(x)+uB(x)=0.41mm
2
2
则
则焦距的不确定度为: uC(f)=
??f ?x?0
?2??f?uC(x0)+
?x?
?1?
2
2
?2??f
?uC(x1)+ ? ?d
1??
2
?2??f?uC(d1)+ ? ?d
2??
2
2
?2
?uC(d2)??
2
=
?(x1-x0)2+(d2-d1)2
2 4(x-x)10?
?2?d2-d1?2
?uC(x0)?2+ ?
2(x-x)?uC(d1)?2?
10???
??d2-d1?
?+ ?
2(x-x)??
10???
2
2
==
?(x1-x0)2+(d2-d1)2
2uC(x) 2 4(x-x)10?
mm
将每次测量数据带入求出每次测量的焦距的不确定度,平均焦距
f+f2+f3+f4+f5
f=1
5,总的不确定度为:
u(f)=
uC(f)5
2
=0.45uC(f)
= mm
所以焦距为:
f=f±u(f)=
3、 用辅助透镜法测凹透镜的焦距
(1)、先用辅助凸透镜对物体成一个缩小的实像,以此实像作为待测凹透镜的虚物,记录此虚物的位置
x0
= cm。
(2)、在凸透镜与虚物之间放上待测凹透镜(每次略改变位置),后移像屏再次找到清晰的实像。记录每次凹透镜的位置和该实像的位置。该方法最终结果可取3位有效数字
凹透镜焦距= cm
pp'p-p'
(x0-x1)(x2-x1)
x0-x2
f==
不确定度评定:
由于x0、x1、x2位置均为一次测量,所以对位置的不确定度有: 来源于钢尺的不确定度,?=0.5mm,uA(x)=?/3=0.29mm; 来源于目测位置的不确定度,估计为uB(x)=?/3=0.29mm;
uC(x)=
uA(x)+uB(x)=0.41mm
2
2
则
则焦距的不确定度为: uC(f)=
??f ?x?0
4
?2??f?uC(x0)+
?x?
?1?
2
?2??f
?uC(x1)+ ? ?x??2
2
2
?2
?uC(x2)??
4
2
=
?x2-x1?2?2x-x0-x2?2?x-x1?2 ?uC(x0)+ 1?uC(x1)+ 0?uC(x2) x-x? ? ?x0-x2
2??0???x0-x2?
4
2
4
?x2-x1??2x-x0-x2??x-x1?
?+ 1?+ 0?=uC(x) x-x? ? ?x0-x22??0???x0-x2?=
mm
将每次测量数据带入求出每次测量的焦距的不确定度,平均焦距
f+f2+f3+f4+f5
f=1
5,总的不确定度为: u(f)=
uC(f)5
2
=0.45uC(f)
= mm
所以焦距为:f=f±u(f)=mm 4、自准直法
如图所示,在透镜L的一侧放置被光源照亮的物屏AB,在另一侧放置一块平面反射镜M.移动透镜的位置即可改变物距的大小。当物距等于透镜的焦距时,物屏AB上任一点发出的光,经透镜折射后成为平行光;再经平面镜反射,反射光经透镜折射后重新会聚。由透镜成像公式可知,会聚光线必在透镜的焦平面上成一个与原物大小相等的倒立的实像。此时只需测出透镜到物屏的距离,便可得到透镜的焦距。该方法的测量主要是透镜与物屏之间距离的测量,其最终结果的有效数字可以取3位。
固定物屏位置:
x0
= cm
凸透镜焦距f= cm 不确定度评定:
f=|x1-x0|
由于x0、x1位置均为一次测量,所以对位置的不确定度有:
u(x)=?/3=0.29mm
来源于钢尺的不确定度,?=0.5mm,A;
uB(x)=?/
3=0.29mm
来源于目测位置的不确定度,估计为;
则
uC(x)=uA(x)+uB(x)=0.41mm
2
2
22
uC(f)=uC(x1)+uC(x0)=0.58mm
将每次测量数据带入求出每次测量的焦距的不确定度,平均焦距f=
f1+f2+f3+f4+f5
5
,总的不确定度为: u(f)=
uC(f)5
2
=0.45uC(f)
= mm
所以焦距为:f=f±u(f)=mm
*思考题:
1、为什么测量前必须调光学系统共轴? 答:(1)保证所用光线是近轴光线。
(2)使得物心与透镜光心,像心与透镜光心连线与光具座平行以减小读数误差。 2、在待测透镜焦距未知的情况下,如何满足二次成像法的条件D>4f? 答:可以粗测焦距。当物距
p
趋向无穷大时,由原理(1)可得:
f=p
'
,即无穷远处
的物体成像在透镜的焦平面上。
范文四:透镜焦距测量
实验名称 透镜焦距测量 组号
【实验任务】
1.掌握光路调整的基本方法和技能;
2.学会透镜焦距测量的几种方法;
3.分析实验的系统误差,并设计消除方法;
4.加深对凸透镜成像规律的感性认识。
【实验要求及内容】
1.识别所提供的光学元器件,并估计凸透镜的焦距;
2.光具座上各元件的等高共轴调节:先粗调,后细调;
3.自准直法测量凸透镜的焦距(要求消除系统误差),重复测量6次;
4.共轭法凸透镜的焦距,重复测量6次;
5.自准直法测量凹透镜的焦距(要求消除系统误差),重复测量6次;
6.物距像距法测量凹透镜的焦距,重复测量6次(选做);
【实验报告要求】
1.列表记录所有的实验数据,可参考教材p89; 2.计算出每次测量透镜焦距,并求出平均值;
3.计算公式: 薄透镜的近轴成像公式: f =uv , 其中:u 为物距,v 为像距。 u +v
D 2?d 2
(D >4f ),其中:D 为物屏像屏间距, 共轭法:f =4D
d 为两次成像时凸透镜的位置间距。
【注意事项】
1.光学元件表面要保持洁净;
2.透镜、平面镜是易碎光学元件,应轻拿轻放;
3.调节光路时,须遵循“等高同轴”原则。
【参考资料】 教材,实验5,p85-90; p47-50;p55;p56
范文五:透镜焦距测量
南昌大学物理实验报告
课程名称: 大学物理实验 实验名称: 透镜聚焦测量
专业班级: 学院:
学生姓名: 学号:
实验地点: 座位号:
实验时间:
一、实验目的:
1.观察薄凸透镜、凹透镜的成像规律。
2.学习测量焦距的方法:自准法、物像法、共轭法测凸透镜焦距;辅助成像测凹透镜焦距。
3.通过实验掌握望远镜和显微镜的基本原理,并在导轨和光具座上用透镜自组望远镜和显微镜。 二、实验原理:
薄透镜是透镜中最基本的一种,其厚度较自身两折射球面的曲率半径及焦距要小得多,厚度可忽略不计,在近轴
111条件下,物距、像距、焦距满足高斯公式: 符号规定:距离自参考点(薄透镜的光心)量起,与光线,,,,uf
进行方向一致时为正, 反之为负。
(一)凸透镜焦距的测定
1、自准法
M L
物A
像A′
f
自准直法 光路如上图所示,若物位于焦平面上,则由平面镜反射后成一与原物等大倒立的像于同一焦平面上。
2、物像法
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观察屏上。在实验中测得物距u和
uvf,像距v,则凸透镜的焦距为,用自准直法和物距像距法测凸透镜焦距时,都必须考虑如何确定u,v
光心的位置。光线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准确的,误差约为1.0%~5.0%。
物屏P 凸透镜L 像屏N
f
u v
物距像距法
3、共轭法
x如果物屏与像屏的距离b保持不变,且b>4f,在物屏与像屏间移动凸透镜,可两次成像.当凸透镜移至1
x处时,屏上得到一个倒立放大实像,当凸透镜移至处时,屏上得到一个倒立缩小实像,由共轭关系结合2
22ba,焦距的高斯公式得: ,实验中测得a和b,就可测出焦距f.光路如上下图所示: f,4b
4.凹透镜(辅助成像):
如下图所示,在没有凹透镜时,物AB经凸透镜后将成实像A`B`,在和B`A`间插入凹透镜后,LLL112B`A`便称为了 的物,但不是实物,而为虚物。对而言,物距A`O`。该虚物由凹透镜再成实像LLL222
ss'f',,f,于B``A``,由透镜成像公式(1)得: s,s'
L L 12
B O2 A′ A″ A O1 B′
B″ u
v
测量凹透镜焦距
三、实验仪器:
光具座、凸透镜、凹透镜、光源、物屏、平面反射镜、水平尺和滤光片等
四、实验内容和步骤:
(一)光学系统的共轴调节
先利用水平尺将光具座导轨在实验桌上调节成水平,然后进行各光学元件同轴等高的粗调和细调,直到各光学元件的光轴共轴,并与光具座导轨平行为止。
1、粗调
将箭矢物、凸透镜、凹透镜、平面镜、白屏等光学元件放在光具座上,使它们尽量靠拢,用眼睛观察,进行粗调(升降调节、水平位移调节),使各元件的中心大致在与导轨平行的同一直线上,并垂直于光具座导轨。
2、细调
利用透镜二次成像法来判断是否共轴,并进一步调至共轴。当物屏与像屏距离大于时,沿光轴移动凸透镜,将会成两次大小不同的实像。若两个像的中心重合,表示已经共轴;若不重合,以小像的中心位置为参考(可作一记号),调节透镜(或物,一般调透镜)的高低或水平位移,使大像中心与小像的中心完全重合,调节技巧为大像追小像,如下图所示。
,B
,A
,,B,,AO
,AO
B
图8
图表明透镜位置偏低(或物偏高),这时应将透镜升高(或把物降低)。而在 图情况,应将透镜降低(或将物升高)。水平调节类似于上述情形。当有两个透镜需要调整(如测凹透镜焦距)时,必须逐个进行上述调整,即先将一个透镜(凸)调好,记住像中心在屏上的位置,然后加上另一透镜(凹),再次观察成像的情况,对后一个透镜的位置上下、左右的调整,直至像中心仍旧保持在第一次成像时的中心位置上。注意,已调至同轴等高状态的透镜在后续的调整、测量中绝对不允许再变动。
(二)凸透镜焦距的测定
用物像法、自准法、共轭法测量凸透镜焦距。
1、自准法
1)固定物屏,记录物屏的位置;
2)移动凸透镜,并绕铅直轴略转动靠近透镜的平面镜,看到物屏上一个移动的像, 用“左右逼近法”移动透镜使其成清晰的倒立实像于物平面上,记录此时透镜光心在光具座上的坐标位置与。 xx右左
2、物像法
1)先用粗略估计法测量待测凸透镜焦距,然后将物屏和像屏放在光具座上,使它们的距离略大于粗测焦距值的4倍,在两屏之间放入透镜,调节物屏、透镜和像屏共轴,并与主光轴垂直,记录物屏、像屏位置。
xx2)用“左右逼近法”移动透镜找出其成清晰倒立实像的范围坐标位置与, 重复测两次。 右左
3、共轭法
xx同物像法1),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与及成小像时右左
''的坐标位置与, 重复测两次。 xx左右
(三)凹透镜焦距的测定
用物距像距法、自准法测量凹透镜焦距。
1、物像法
x1)利用共轭法中得到的清晰的小像作为凹透镜的物,记下小像的位置; p1
LL2)保持凸透镜的位置不变,将凹透镜放入与像屏之间,联合移动凹透镜和像屏,使屏上重新得到清晰的、放12
""大的、倒立的实像,记下像屏的位置; ABxp2
3)用“左右逼近法”移动凹透镜测得像清晰时凹透镜的位置坐标与,重复测两次。 xxoo2左2右五、实验数据与处理:
1.凸透镜
(1)自准法
物(单位:mm) 透镜(单位:mm)
300 511 f=521-300=211mm
(2)物象法
物B(单位:mm) 透镜O(单位:mm) 像B’(单位:mm)
300 560 1450 300 650 1075
=300-560=-260mm =1450-560=890mm ss'11
=300-650=-350mm =1075=650=425mm ss'22
ss'f',,f, s,s'
=201.2mm f'1
=191.9mm f'2
,'',ff12,,f196.55mm 2
2,2',(ff),i,i14.65mm ,,,f(21),
,
f',f,,f,196.55mm4.65mm ,
物B(单位:mm) 透镜O(单位:mm) 像B’(单位:mm)
300 360 676 300 418 513 ss' =300-360=-60mm =676-360=316mm 11
ss' =300-418=-118mm =513=418=95mm 22
ss'f',,f, s,s'
=50.4mm f'1
=52.6mm f'2
,'',ff1251.5mm ,,f2
2,2',(ff),i,i11.56mm ,,,f(21),
,
51.5mm1.56mm f',f,,f,,
(3)共轭法
物B(单位:mm) 透镜O1(单位:mm) 透镜O2(单位:mm) 像B’(单位:mm)
300 615 915 1200 300 630 900 1150 = 300-1200=-900mm =615-915=-300mm Dd11
=300-1150=-850mm =630-900=-270mm Dd22
22Dd,f ,4D
=200.3mm f'1
=199.5mm f'2
,'',ff12,,f199.9mm 2
2,2',(ff),i,i10.2mm ,,,f(21),
,
f',f,,f,199.9mm0.2mm ,
物B(单位:mm) 透镜O1(单位:mm) 透镜O2(单位:mm) 像B’(单位:mm)
300 366 640 700 300 371 695 750 Dd=300-700=-400mm =366-640=-274mm 11
Dd=300-750=-450mm =371-695=-324mm 22
22Dd, f,4D
=53.1mm f'1
=54.18mm f'2
,'',ff1253.64mm ,,f2
2,2',(ff),i,i10.76mm ,,,f(21),
,
53.64mm0.76mm f',f,,f,,
2.凹透镜焦距的测定
成像法(辅助透镜法)
物B(单位:凸透镜O1(单凹透镜O2(单像A1(单位:像A2(单位:mm) 位:mm) 位:mm) mm) mm)
300 700 1080 1109 1350 300 700 1078 1109 1400 =29mm =270mm Ss11
=31mm =322mm Ss22
ss'f',,f, s,s'
=32.5mm f'1
=34.3mm f'2
,'',ff12,,f33.4mm 2
2,2',(ff),i,i11.27mm ,,,f(21),
,
f',f,,f,33.4mm1.27mm ,
物B(单位:凸透镜O1(单凹透镜O2(单像A1(单位:像A2(单位:mm) 位:mm) 位:mm) mm) mm)
300 700 1042 1109 1350
300 700 1038 1109 1400
=67mm =308mm Ss11
=71mm =312mm Ss22
ss'f',,f, s,s'
=85.6mm f'1
=91.9mm f'2
,'',ff12,,88.75mm f2
2,2',(ff),i,i14.5mm ,,,f(21),
,
88.75mm4.5mm f',f,,f,,
六、附上原始数据: