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文档简介

复旦大学物理实验中心文科物理实验第十一周

盛水的玻璃杯成像与焦距测量

其实用装有水的玻璃杯代替光学元件凸透镜也可以成像。

可能你在中学里做过凸透镜成像，还记得（薄）透镜成像公式式中u是物距，v是像距，f是焦距，则透镜的焦距为

如图是普通的玻璃水杯（或玻璃瓶）照片，当玻璃杯内装水时杯子就是1个凸透镜，这个玻璃杯透镜也可以把物成像在杯后的像屏上。玻璃杯透镜是个圆柱体透镜，属于厚透镜，但可以近似用前面的薄透镜成像公式。

如果物是远处的景物。u»v，f≈v。只要测量像距的大小v，就可以知道玻璃杯透镜的焦距。v玻璃杯透镜焦距与玻璃杯透镜（圆柱体透镜）半径的关系：式中f为水杯透镜的焦距，R为水杯半径，n水的折射率，水的折射率为4/3。或1.3333。作业要求

取玻璃杯1个，把远处景物成像在玻璃杯后的像屏上，像屏可以用白纸或硬纸做成。前后移动像屏找到显示的像最明亮与清晰时像屏的位置。分别测量玻璃杯右外侧与左外侧的面到像屏距离L1与L2

。则：L1/mmL2/mmf/mm表1玻璃杯透镜焦距的测量2.通过焦距推算出玻璃杯的半径，并与实际测量值比较（相对误差）注意：远处物可以是室内窗框，也可以是窗外建筑物。实验时，物尽量明亮，像屏周围光尽量暗淡，可以观察像。物不可用蜡烛火焰。第一，距离太短；第二，操作不慎有可能引起火灾。1.测量玻璃杯透镜的焦距，并与用公式得到焦距比

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