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实验一 透镜焦距的测量,Experiment1 Determining focus of thin lens,杨杞,【实验目的experimental purpose】,1.掌握简单光路的分析和调整方法 2.掌握物距与像距法、位移法、自准法测凸透镜焦距的原理及方法，了解、辅助透镜成像法凹透镜焦距的原理及方法。,【实验原理experimental principle】,设薄透镜的焦距为f，物距为S，对应的像距为S，则透镜成像的高斯公式为 故,用位移法测薄凸透镜焦距f,用自准法测薄凸透镜焦距f,图3 自准直法,由辅助透镜成像法求凹透镜焦距,对于凹透镜，因为实物不能得到实像，所以不能应用白屏接取像的方法求得焦距。可以利用辅助透镜成像的方法求得焦距。,图4 辅助透镜成像法,【实验仪器experimental device】,1.带有毛玻璃的白炽灯光源S 2.品字形物象屏P：SZ-14 3.凸透镜L： f=190mm(f=150mm) 4.二维调整架：SZ-07 5.平面反射镜M 6.二维调整架： SZ-07 7.通用底座：SZ-04 8.二维底座：SZ-02 9.通用底座：SZ-04 10.通用底座：SZ-04 11.白屏H：SZ-13,【实验要求experimental assignment】,(1）粗调。把透镜、物|屏用光具夹夹好后，先将它们靠拢，调节高低、左右，使光源、物的中心、透镜中心、屏幕中央大致在一条与导轨平行的直线上。并使物、透镜、屏的平在互相平行且垂直于导轨； （2）细调。靠其它仪器或依靠成像规律进行细调，例如在二次成像法则透镜焦距的实验中，如果物的中心偏离透镜的光轴，那么在移动透镜的过程中，像的中心位置会改变，即大像和小像的中心不重合，这时可根据偏移的方向判断物中心究竟是偏左还是偏右、偏上还是偏下，然后加以调整。,【实验步骤 experimental step】,把全部器件按顺序摆放在平台上，靠拢后目测调至共轴，而后拉开一定的距离。然后在它的中间放入待测凸透镜。 用白炽灯照亮物像屏P，沿标尺前后移动凸透镜L，使在屏上得到清晰的狭缝像，记录物距S与像距S，算出f，重复三次，求平均值。比较实验值和真实值的差异，并分析其原因。,思 考 题,1.共轴调节的目的是要实现哪些要求？不满足这些要求对测量会有什么影响？ 2.为什么会聚透镜两次成像时，必须使白屏和物体之间的距离大于透镜焦距的四倍？ 3做凸透镜成大像、小像实验时，如果大像中心在上、小像中心在下，说明物的位置偏上还偏下？请画光路图加以
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