薄透镜焦距的测量_评分标准.doc

薄透镜焦距的测量_评分标准及参考答案预习报告(20分)一. 实验目的a. 学会简单光学系统的共轴调节;b. 掌握几种测量薄透镜焦距的方法.二. 实验仪器光具座及配件、凸透镜、凹透镜、平面反射镜三. 实验原理1. 凸透镜焦距的测量方法(1) 自准法(2) 位移法2. 凹透镜焦距的测量方法物距像距法四. 实验内容和步骤1. 光学系统的共轴调节2. 测凸透镜的焦距3. 测凹透镜的焦距评分要点：1、 要有实验名称、实验目的、实验原理、实验内容和步骤。（5分）2、 实验原理的书写要求用以自己的语言，言简意赅的语言表述清楚。（5分）3、 要绘制好填充测量数据所需要的表格。（5分）4、 报告的书写要整洁规范。（5分）数据采集与实验操作(40分)评分要点：1、不能用手直接摸透镜的表面。（5分）2、是否调节共轴。（5分）3、对实验的原理是否掌握。（10分）4、实验操作的熟练程度。（15分）5、 是否读出合理的数据。（5分）五. 数据记录和数据处理(30分)a自准法测凸透镜的焦距（10分）测次透镜位置/cm屏位置/cm焦距f/cm左右平均128202830282510001825228302840283510001835328302835283251000183254283028352832510001832552835284028375100018375628302840283510001835平均28292837283310001833ff=18.330.05(cm)E=0.27b.位移法测凸透镜焦距（10分）次数D/cmd/cmF=(D-d)(D-d)/4Df(cm)180.0060.50-38.90=21.60 18.54 0.00280.0060.40-39.00=21.40 18.56 0.02380.0060.50-38.90=21.60 18.54 0.00480.0060.50-38.95=21.55 18.55 0.01580.0060.60-38.90=21.70 18.52 0.026 80.0060.50-39.00=21.50 18.55 0.01平均80.0021.56 18.54 0.01ff=18.540.05(cm)E=0.27c. 物距-像距法测凹透镜焦距（10分）次数物距（cm）像距（cm） 焦距（cm）f(cm) 1 -8.93 13.93 -24.88 0.81 2 -8.95 13.95 -24.97 0.72 3 -9.27 14.27 -26.46 0.77 4 -9.20 14.20 -27.26 1.57 5 -9.44 14.44 -26.13 0.44 6 -8.83 13.83 -24.42 1.27平均 -9.10 14.09 -25.69 0.93ff= -261(cm)E=3.6评分要点： 1、每个处理过程10分，焦距的计算5分，误差的处理5分。 2、误差的表示形式要注意，特别要注意有效数字。六思考题 （10分）（1）利用f=(D+d)(D-d)/4D 测量凸透镜焦距有什么优点？ 答 这种方法可以避免透镜光心位置的不确定而带来的测量物距和像距的误差。（2）为什么在本实验中利用1/u+1/v=1/f 测焦距时，测量u和v都用毫米刻度的米尺就可以满足要求？设透镜由于色差和非近轴光线引起的误差是1。 答 设物距为20cm，毫米刻度尺带来的最大误差为0.5mm，其相对误差为0.25，故没必要用更高精度的仪器。（3）如果测得多组u，v值，然后以u+v为纵轴，以uv为横轴，作出实验的曲线属于什么类型，如何利用曲线求出透镜的焦距f。 答 直线；1/f为直线的斜率。（4）试证：