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文档简介

大学物理实验 透镜焦距的测量 大连大学基础物理实验中心张宏剑 生活中的透镜 显微镜下蝴蝶的翅膀 1 900 1 10000 透镜是组成光学仪器中最基本的元件 焦距是反映透镜性质的一个重要参数 了解透镜成像规律 掌握光路调整和焦距测量方法 对于了解 使用和设计光学仪器有很大的帮助 本实验仅测量薄透镜的焦距 课前提问 你知道多少种测透镜焦距的方法 透镜的成像规律 实验目的 掌握四种测薄透镜焦距的方法并能正确的进行数据处理 物距像距法 共轭法 自准直法 利用辅助透镜成像法学会光学元件的共轴调节技术加深理解薄透镜的成像规律 实验原理 1物距像距法 规定 以透镜光心为参考点 向左为负 向右为正 2共轭法 L不变 而且L 4f d 3自准直法 特点 物 像在同一焦平面上 成像是一个与原物等大的倒立实像A 4辅助透镜成像法求凹透镜焦距 光具座 凸透镜 凹透镜 平面反射镜 小灯狭缝 像屏 实验仪器 1调节光学系统同轴等高 A 所有光学元件的主光轴重合B 公共的光轴与光具座的导轨平行 调节方法 大像追小像 逐次逼近 使小像 大像中心重合 实验方法 注意 每次测量应改变像屏所在位置 表1物距像距法测凸透镜焦距 单位 mm 2用三种方法测量凸透镜焦距 18 180 0 表2共轭法测凸透镜焦距 单位 mm 注意 L 4f 且每一次实验都要固定物屏与像屏的位置 表3自准直法测凸透镜焦距 单位 mm 记录六组实验数据 并进行不确定度分析 给出实验结果 注意 每次测量不改变物屏所在位置 数据处理 200 0200 0200 0200 0200 0200 0403 2404 1402 5404 9403 4402 8 详见教材P15 16 f L2 L1 Uf保留1 2位有效数字 返回表3 表4辅助透镜法测凹透镜焦距 单位 mm 3用辅助透镜成像法测量凹透镜焦距 注意 每次测量不改变凸透镜位置 改变凹透镜和像屏所在位置 550 2876 01023 5 注意事项 光学元件要轻拿轻放 避免损坏 各光学元件的表面要求清洁干燥 使用时不允许直接接触光学表面处理实验结果要注意是否要进行不确定度分析 同时也要注意有效数字和单位 1 用自准直法测凸透镜的焦距时 平面镜M起什么作用 M离透镜远近不同 对成像有无影响 2 从 自准直法 光路图 我们知道 物距 像距和焦距三者是相等的 如果把三个量代入透镜成像公式会出现什么情况 满足薄透镜成像公式吗 请给予解释 3 为何在测凹透镜焦距时 先使凸透镜成一缩小的实像 当放上凹透镜后 这个像位于凹透镜的焦点之外还是之内 为什么 4 使用1字物屏 平面反射镜 凸透镜 白屏各一块 设计一个用自准直法测量凹透镜
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