薄透镜焦距的测量实验报告

南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：透镜焦距测量与光学设计学院：信息工程学院专业班级：电子信息工程152班学生姓名：学号：实验地点：609座位号：15号实验时间：第1周星期三下午15.45点开始一、实验综述1、实验目的及要求（1）了解简光系进轴调节（2）学会自直测薄镜的距（3）学会位法量凸的焦距（4）学会物距像法量凸透的距（5）学会物距像法凹镜的距2、实验仪器、设备或软件光具座，凸透镜，凹透镜，光源，物屏，平面反射镜，水平尺和滤光片等二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析）（1）观依据1．准法薄透焦根据平的义图所的路，可方地出镜焦f|lx0|2．距—距测焦距在傍光成的况成像律足高斯式如图所示，式中u和v分别为物距和像距，f为凸透镜焦距，对f求解，并以坐标代入则有=xo和xL取值不变(取整数)，xi取一组测量平均值。3．移测镜如右图所，物间距D于4焦即D4f时，透镜在两个位置上均能对给定物成理想像给的平次应高公并何关和标入则到 xo和xi取值不变(取整数)，xL1和xL2各取一组测量平均值。4．物距像法凹镜的距BF1F1XiXoXL XiXoXLA1A2A1A2B1F2AB1F2L1L1L2 B!L2B2B2在上图中：L1为透凹镜，凹镜坐标位置为XL，F1为透F2为凹透凹透透凹透凹透坐标位置为XO，凹透坐标位置为Xi。对凹镜成像，(xL＜xo)xL＜xi)凹镜焦距f2为：凹镜焦距为负值!!!xL取值不变，xo和xi各取一组测量平均值。（2）实验步骤：1．准法透焦距如图1置路调的位，低右，其对成物样小实像的下，下屏透的位坐标x0和xL。2．距—距测透距如图2布光定和透的置使们之间距约焦的2倍；动屏成清；调透的度使和的中等右节和物物像点线与具的线行用左右近确成想时像的标复测量5。 3．用移轴节参图3置路放物屏像，其距D4f，移动镜对进高、左右调节，使两次成像的顶部（或底部之心重合，需反复进数调节，方能达到轴要。4．移测在共调完之持物和屏位不并下们坐标x0和xi移动透镜用右近确透镜两理位坐标x1和xL2。量5次。5．物—像法凹透的距要测次。6．装微并其率。数记录理1．准法物和的置标x0（）134.00透镜位坐标xL（）113.60f|lx0|=1952．距—距法物坐标x0= 134.00 m透镜标xL=125.20mxi的测量平均值为118.20mm测量果不定表==195.7(xo＜xL＜xi)上式，f是间接测量量，合成不确定度传递公式为：成确度x0、xL和xi计如：因为x0和xL都测了次只有统不定，即0xLux0uxL仪=0.58xi是多测，统不定度为 =0.23(测量次数k为5次)非统不定uxi仪

=0.58式中的仪是具上尺仪器差。这里说明一点，在分析x0、xi和xL的非统计不确定度时，除了仪器误差引起的不确定度，简起，们把器差为Δ仪1（按规米应为0.5，就再读数起不定了。xi的合不定=0.62这样计算出来的焦距f不确定度的置信概率为68.3%。根据公式计算出△f=1.65所以用不确定值表示为：f=195.17+1.65(mm)3．法量凸的焦距物坐标x0=134.00(）像坐标xi(）数据理要算凹镜焦距f的平值可了。根据公式得f的平均值为：=mm4．物距像法凹镜的距凹镜L2坐标xL=134.00(）数据理要算凹镜焦距f的平值可了。根据公式得：=432.00三、结论1、实验结果（1）用自准值法测得凸透镜的焦距为：（2）距—距法测得凸透镜的焦距为：用不确定值表示为：f=(mm)（3）移法量凸的焦距为：（4）物距像法凹镜的距