1、大学物理实验,薄透镜焦距的测定北京工业大学翁钢,背景介绍,实验目的,实验原理,仪器介绍,实验内容,注意事项,数据处理要求,思考题,相关知识,背景介绍,透镜是组成光学仪器的最基本的光学元件。焦距是透镜的重要参数之一。掌握透镜的成像规律，学会光路的分析和调节技术，对了解光学仪器的构造和正确使用透镜是非常有益的。,实验目的,1、了解薄透镜成像规律2、掌握光具座各元件的同轴等高的调节方法3、掌握测定薄透镜的各种方法,实验原理,透镜成像公式:,1.平面镜法(自准直法),透镜沿光轴缓慢移动，当在物上生成与A等大的倒立实像A，时，物屏与透镜之间和距离即为焦距。,一.凸透镜 焦距测定,2. 物距像距法,移动屏
2、得到一个清晰的与物相似的倒立像,3.共轭法,二.凹透镜焦距测定,物光经凹透镜后被发散成虚像,因此需用一凸透镜作辅助透镜可成虚物,再经凹透镜成实像。测出u，v,代入透镜成像公式即可求得凹透镜焦距f,三.光学元件的同轴等高调节,薄透镜成像公式仅在近轴条件下成立,物距,像距是 沿着主光轴计算长度的,长度又是靠光具座来读数的,为了准确测量,透镜及各元件应该与光具座的导轨平行.我们把调节各个透镜及光学元件的主光轴重合且与导轨平行的步骤统称为同轴等高调节.,1.粗调：用眼判别，上下左右观察，调节各元件光心同轴且平行于导轨，物面像面与光具座垂直。,2.细调：以透镜成像规律为依据，利用共轭原理细调.,2.细调
3、：以透镜成像规律为依据，利用共轭原理细调.如果物的中心偏离透镜的光轴,则两次成像的放大像和缩小像的中心不重合,若放大像的中心高于缩小像的中心,说明物的中心低于主光轴,以缩小像的中心为目标,调节透镜或物的上下位置,逐渐使放大像的中心与缩小像的中心重合.多个透镜的光学系统,先调节好与一个透镜光轴重合的共轴,再逐个加入其余透镜,直到所有光学元件共轴为止.,仪器介绍:,光具座,物,屏,平面镜,凸透镜,凹透镜,实验内容,1.对光具座上各个光学元件进行 同轴等高调节2.凸透镜焦距的测量. (1).自准直法. (2).物距像距法. (3).共轭法.3.凹透镜焦距的测量. 物距像距法.,注意事项,1.物的位置修正值50mm.2.读数精确到1mm,由于测量误差较 大,不必估计到0.1mm3.固定元件只需记录一次.,数据处理要求,共轭数据处理:,思考题:1.请证明,用物距像距法测凸透镜焦距时,常取u=2f,此时测量结果的相对不确定度最小.2.直接用眼睛能看见实像吗?为什么常用毛玻璃屏或白屏观察实像?,预习思考题:1.为什么要进行同轴等高调节?2.测量凹透镜的焦距时,如何进行同轴 等高调节?,结束,THANKS A LOT OVER,
