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透镜焦距测量实验报告.pdf


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一寸光阴不可轻
五、实验数据与处理:
1.凸透镜焦距测量
(1)自准法:(单位 mm)

透镜
1094.5
1307.2
1093.6
1307.8
其中 S 为物与透镜之间的距离。
f =s
212.7 214.8
(2)物象法(单位:mm)
物B
透镜 O
像B
s
1307.2 950.2
444.3
357.0
1307.2 851.2
d
179.3 356.6 321.1 254.0
f = D2 − d2 4D
210.2 210.9 56.5 55.9
2.凹透镜焦距测量(单位:mm)
物 A 凸透镜 O1 凹透镜 O2 像 A 像 A s
1307.2 844.8
545.8 465.1 171.5 80.7
1307.2 844.8
538.2 465.1 273.0 73.1
(3)共轭法(单位:mm)
物B
O1
O2
屏B
D
1307.2 9.2 994.8
638.2
332.9
974.3
1307.2 1240.9
919.8
853.8
453.4
1307.2 1238.9
984.9
917.9
389.3
其中 D 是物与屏之间距离,d 是透镜两次成像的位移大小。
1307.2 844.8
499.9 465.1 333.8 34.8
1307.2 844.8
505.2 465.1 234.1 40.1
其中 s 是像 A到凹透镜的距离, s像 A 到凹透镜的距离
s
374.3 265.2 166.1 271.1
f2
=
ss s − s
102.9
100.9
44.0
47.1
f =s
(2)成像法:在近轴光线条件下,薄透镜成像高斯公式: 1 − 1 = 1
s s f
将薄透镜置于空气中时,焦距为 f '= − f = ss'
s − s'
F 为像方焦距, f 为物方焦距, s为像距, s 为物距
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(3)共轭法:使物屏距离 D 4 f 保持不变,沿光轴方向移动透镜,必能在像屏上观察到二 次成像。设物距为 s1 时,得放大倒立实像,物距为 s2 时得缩小倒立实像,透镜两次成像之间 位移为 d 根据透镜公式,推得: f = D2 − d 2
s
ss' − s'
求出
L2
像方焦距
f2' 。
三、实验仪器:
光具座,凸透镜,凹透镜,光源,物屏,平面反射镜,水平尺,滤光片。 四、实验内容和步骤:
(1)凸透镜焦距测定
自准法:移动透镜,使焦平面形成一个与原物大小相等方向相反的倒立实像,测出物屏与 透镜的距离。
成像法:将薄透镜置于空气中时,得到清晰的像时测出物距和像距。 共轭法:使物屏距离 D 4 f ,沿光轴方向移动透镜,在像屏上观察到二次成像,物距为s1 时,得放大倒立实像,物距为 s2 时得缩小倒立实像,测出透镜两次成像之间位移。 (2)凹透镜焦距测定 成像法:发出的光线经凸透镜后形成大小适中的实像,然后放入待测凹透镜,就能使虚物产 生实像,分别测出两处的距离。
458.1
456
1307.2 1142.9 1062.1
164.3
1307.2 1165.8 1078.9
141.4
其中 s 为物与透镜的距离, s为像与透镜的距离
s
505.9 393.1 80.8 86.9
f = − f = ss s + s
209.3 211.1 54.2 53.8
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4D
2.凹透镜焦距测定
成像法:使物 AB 发出的光线经凸透镜 L1 后形成大小适中的实像 A' B' ,然后在 L1 和 A' B' 放入待
测凹透镜 L2 ,就能使虚物 A' B' 产生实像 A"B" ,分别测出 L2 到 A' B' 和 A"B" 距离 S2 和 S2 ' ,根据
f '= − f
=
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透镜焦距测量实验报告
姓名:陈岩松 学号:5501215012 班级:XXXX 级本硕实验班 学院:高等研究院 一、实验目的: 1.加深理解薄透镜成像规律,观察凹透镜成像规律,测量虚像位置。 2.学习策略焦距方法:成像法,自准法,共轭法,测凹透镜焦距。 3.通过实验了解望远镜和显微镜的基本原理,掌握其使用方法。 4.通过实际测量,了解显微镜,望远镜的主要光学参数。 5.了解视放大率等概念并学习其测量方法,并能进行测量。 二、实验原理: 1.凹透镜焦距测定 (1)自准法:如图所示,在待测透镜 L 一侧放置杯光源照射的物屏 AB,另一侧放平面反射 镜 M,移动透镜,当物屏 AB 正好位于凸透镜之前的焦平面时,AB 任一点发出的光线经透镜 折射后变成平行光线,被平面反射镜反射回来,再经透镜折射后,仍聚在焦平面上,形成一 个与原物大小相等方向相反的倒立实像 AB ,此时物屏与透镜的距离就是焦距
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六、误差分析: 1.距离读数误差; 2.像成像有可能不是最清晰,存在误差; 3.移动透镜时未移到准确位置; 4.第二次测量凹透镜的焦距误差较大,可能是因为物镜之间的距离较小,使得误差放大; 5.透镜表面有部分磨损导致误差。 七、原始数据
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