共轭法测量凸透镜焦距

共轭法测量凸透镜焦距

实验4 实验4-1

薄透镜焦距的测定制作： 制作：郝福生

共轭法测量凸透镜焦距

一.物距-像距法测定凸透镜焦距 物距贝塞尔法(两次成像法) 二.贝塞尔法(两次成像法)测定凸透镜焦距 物距三.物距-像距法测定凹透镜焦距 四.元件共轴调节 五.实验仪器 六.实验常见问题及处理

共轭法测量凸透镜焦距

、

物距-像距法测定凸透镜焦距 一.物距 像距法测定凸透镜焦距 物距 测量5组数据 组数据) (测量 组数据)

1 1 1 = ' f s s分别为像距、物距、像方焦距。 式中s s’、f 分别为像距、物距、像方焦距。公式中的各物理 量的符号，我们规定：光线自左向右传播， 量的符号，我们规定：光线自左向右传播，以薄透镜中心为原 点量起，若其方向与光的传播方向一致者为正，反之为负。 点量起，若其方向与光的传播方向一致者为正，反之为负。运 算时，已知量须添加符号， 算时，已知量须添加符号，未知量则根据求得结果中的符号判 断其物理意义。 断其物理意义。

共轭法测量凸透镜焦距

贝塞尔法( 二.贝塞尔法(两次成像法)测定 贝塞尔法 两次成像法) 凸透镜焦距

D f = 4D2

2

分别为物像间距、 式中D、Δ、f 分别为物像间距、 凸透镜两次移动间距、 凸透镜两次移动间距、焦距

共轭法测量凸透镜焦距

三.物距-像距法测定凹透镜焦距 物距测量5组数据) (测量5组数据)

共轭法测量凸透镜焦距

四.元件共轴调节 ：由于应用薄透镜成像公式时，需要满足近轴光线条件， 由于应用薄透镜成像公式时，需要满足近轴光线条件，因此必须 使各光学元件调节到同轴，并使该轴与光具座的导轨平行， 使各光学元件调节到同轴，并使该轴与光具座的导轨平行， 共轴等高”调节分两步完成： “共轴等高”调节分两步完成： (1)目测粗调：把光源、物屏、透镜和像屏依次装好，先将它 )目测粗调：把光源、物屏、透镜和像屏依次装好， 靠拢，使各元件中心大致等高在一条直线上，并使物屏、 们 靠拢，使各元件中心大致等高在一条直线上，并使物屏、透 像屏的平面互相平行。 镜、像屏的平面互相平行。 (2)细调：利用共轭法调整，参看图 ，固定物屏和像屏的位置， )细调：利用共轭法调整，参看图2,固定物屏和像屏的位置， 使D > 4f,在物屏与像屏间移动凸透镜，可得一大一小两次成 ，在物屏与像屏间移动凸透镜， 若两个像的中心重合，即表示已经共轴；若不重合， 像。若两个像的中心重合，即表示已经共轴；若不重合，可先 在小像中心作一记号， 在小像中心作一记号，调节透镜的高度使大像的中心与小像的 中心重合。如此反复调节透镜高度， 中心重合。如此反复调节透镜高度，使大像的中心趋向小像中 大像追小像),直至完全重合。 ),

直至完全重合 心(大像追小像),直至完全重合。

共轭法测量凸透镜焦距

五.实验仪器

十 字 物 屏 屏 收 接

共轭法测量凸透镜焦距

六.实验常见问题及处理1.在计算时要判断出物距、像距的符号。 在计算时要判断出物距、像距的符号。 2.实验中用两种方法测量凸透镜，测量时要准确地对成像进行判 实验中用两种方法测量凸透镜， 计算时注意物距像距的符号。 断，计算时注意物距像距的符号。 在用物距像距法测量凹透镜焦距时，往往会出现5 3.在用物距像距法测量凹透镜焦距时，往往会出现5个计算结果相 差很大的情况，在做这个实验时要注意以下三点， 差很大的情况，在做这个实验时要注意以下三点，来避免出现 上述错误： 上述错误： 1.)首先让凸透镜成一个缩小(或等大)实像，因为成缩小实像 首先让凸透镜成一个缩小( 或等大) 实像， 像的位子容易确定，对于凹透镜来说， 时 ， 像的位子容易确定 ， 对于凹透镜来说 ， 就是物的位置变 化小，这样物距引起的误差就小。 化小，这样物距引起的误差就小。 凹透镜离凸透镜成像的位置要尽量近一些， 2.)凹透镜离凸透镜成像的位置要尽量近一些，这样最终所成的 像的位置也就近一些，并且成像也相对的清晰。 像的位置也就近一些，并且成像也相对的清晰。 通过对公式的分析得知：物距越大，像距越大。 3.)通过对公式的分析得知：物距越大，像距越大。因此在移动 凹透镜时，尽量让凹透镜沿一个方向移动， 凹透镜时 ， 尽量让凹透镜沿一个方向移动 ， 则测量像距时有 规律可寻。 规律可寻。