实验三-单透镜焦距的测定_第1页
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文档简介

1 姓名 班级 学号 实验三 单透镜实验 实验目的 1 学会凸透镜焦距测量的几种方法 2 掌握简单光路的分析和光学元件同轴等高的调节方法 3 熟悉光学实验的操作规则 实验原理 在近轴光线的条件下 薄透镜成像的高斯公式为 1 s f s f 当将薄透镜置于空气中时 则焦距 ss ss ff 式中 f 为像的焦距 f 为物的焦距 s 为像距 s 为物距 图 薄透镜成像 2 式中的各线距均从透镜中心 光心 量起 与光线进行方向一致为正 反之为负 如 图所示 若在实验中分别测出物距 s 和像距 s 即可用求出该透镜的焦距 f 但应注意 测得量须添加符号 求得量则根据求得结果中的符号判断其物理意义 对于凸透镜焦距的测量 可用以下几种方法 1 自准值法 平面镜反射法 当物体AB位于凸透镜的焦平面上时 它发出的光线通过凸透镜后成为一束平行光 若在凸透镜的另一面放一与主光轴垂直的平面镜将平行光反射回去 反射光再次通过透镜 后仍会聚于物体所在的焦平面上 即经透镜后像在物体成像在前焦平面上 这个像A B 与 原物体AB大小相等 是倒立的实象 原理 物距 像距 2 倍焦距时 物与像等大 2 平行光法 位于焦点 F 上的物所发的光 经过透镜变成平行光 再经反射后 再物屏上得到清晰 倒立的像 3 3 位移法 又称为贝塞尔物像交换法 可见 只要在光具座上确定物屏 像屏以及透镜二次成像时其滑座边缘所在位置 就可较准确的求出焦距 f 这种方法毋须考虑透镜本身的厚度 测量误差可达到 1 4 实验仪器 光具座 凸透镜 光源 物屏 平面反射镜 实验内容与步骤 1 光具座上各光学元件同轴等高的调节 2 平行光法测凸透镜焦距 要求 6 次 3 平面反射镜法测凸透镜焦距 要求 6 次 4 位移法测凸透镜焦距 要求 6 次 5 要求分别计算误差 并用误差表达式表达 数据与处理 1 平行光法 单位 cm 次数透镜读数光屏读数焦距F 平均值 129435460 229135160 329135059 429135160 529035060 629135160 60 5 2 平面镜法 单位 cm 次数透镜读数物屏读数焦距平均值 118912960 218612660 318012060 418512560 518712859 619113160 60 3 位移法 单位 cm 次数Dd F 平均值 12738661 5 22647860 3 32526960 3 42495661 4 52485259 3 62464759 3 60 3 6 0 40 0 40 0 78 标准偏差 s 1
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