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用自准法测薄凸透镜焦距(精品课件)

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1、实验一 用自准法测薄凸透镜焦距一、实验目的1、掌握简单光路的分析和调整方法2、了解、掌握自准法测凸透镜焦距的原理及方法3、掌握光的可逆性原理测透镜焦距的方法 4、掌握光的可逆性原理的光路调节 二、实验原理(一)光的可逆性原理当发光点(物)处在凸透镜的焦平面时,它发出的光线通过透镜后将成为一束平行光。若用与主光轴垂直的平面镜将此平行光反射回去,反射光再次通过透镜后仍会聚于透镜的焦平面上,其会聚点将在发光点相对于光轴的对称位置上。光的可逆性原理:当光线的方向返转时,它将逆着同一路径传播。 借此原理可测量薄凸透镜的焦距,实验原理见图1-1 图1-1当物P在焦点处或焦平面上时,经透镜后光是平行光束,经。

2、平面镜反射再经透镜后成像于原物P处(记为Q)。因此,P点到透镜中心O点的距离就是透镜的焦距 f。 (二)自准法如图1-2所示,将物AB放在凸透镜的前焦面上,这时物上任一点发出的光束经透镜后成为平行光,由平面镜反射后再经透镜会聚于透镜的前焦平面上,得到一个大小与原物相同的倒立实像AB。此时,物屏到透镜之间的距离就等于透镜的焦距f。图1-2 自准法测薄透镜焦距光路图三、主要仪器及耗材1:白光源S(GY-6A) 6:三维调节架 (SZ-16)2:物屏P (SZ-14) 7:二维平移底座 (SZ-02)3:凸透镜L (f =190 mm) 8:三维平移底座 (SZ-01)4:二维架(SZ-07)或透镜。

3、架(SZ-08) 9-10:通用5:平面镜M底座(SZ-04)四、实验内容和步骤(一)实验内容 1、光学系统共轴的调节。 2、利用可逆性原理测薄透镜的焦距,分别记下P和L的位置a1、a2;则焦距为 :3、将透镜转过1800,记下P和L的位置b1、b2;则焦距为4、综合焦距为:(二)实验步骤 1、光路如图1-3所示,先对光学系统进行共轴调节,实验中,要求平面镜垂直于导轨;2、移动凸透镜,直至物屏上得到一个与物大小相等,倒立的实像;3、调M镜,并微动L,使像最清晰且与物等大(充满同一圆面积);4、分别记下P和L的位置a1、a2;5、将P和L都转1800之后,重复做前4步;6、记下P和L新的位置b1。

4、、b2;7、计算: ; 图1-3 实验装置图五、数据处理与分析1、实验数据记录表1-1,也可自拟表格;2、按表格中所列各项利用高斯公式计算出透镜的焦距。求出f及f后计算标准误差写成f=ff形式;3、分析实验结果,讨论误差形成原因。表1-1 自准法 单位:厘米次数na1a2b1b2f123平均值f=__ _____ _cmEf=______%六、实验注意事项、使用光学元器件要注意问题。例如,光学器件的镜面不要用手触及,光学器件易碎,要轻拿轻放,用完后光学器件要规整、整齐,放回原处等。2、调共轴时,应先用目测粗调,调节速度可更快一点。 3、物面、透镜面、平面镜三个平面相互平行且垂直光轴。 4、注意读数应以器件的中心为标准。 七、思考题1、自准法测凸透镜焦距时,实验条件是什么?成像特点是什么? 2、如果物是物体而不是一点,则如何作自准直法测透镜焦距的光路图,如何判断物像重合。 3、透镜转过180后,所测焦距是否一样,为什么? 5、自准法有哪些应用? 【感谢您的阅览,下载后可自由编辑和修改,关注我 每天更新】感谢您的阅览以及下载,关注我,每天更新6 / 6。

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