薄透鏡焦距的測(cè)量大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（一）一、實(shí)驗(yàn)原理

在近軸光束的條件下,薄透鏡的成像公式為:

為物距,為像距,為焦距。

凸透鏡為正；凹透鏡為負(fù)。

凸透鏡為正,實(shí)物、實(shí)像時(shí),為正凸透鏡為正，實(shí)物、虛像時(shí),為正，為負(fù)凹透鏡為負(fù)，實(shí)物、虛像時(shí),為正，為負(fù)（1）自準(zhǔn)法測(cè)凸透鏡焦距（2）位移法測(cè)凸透鏡焦距(3)物距像距法測(cè)凹透鏡焦距(3)物距像距法測(cè)凹透鏡焦距注：u是負(fù)值三.數(shù)據(jù)記錄記錄原始數(shù)據(jù)：物、鏡、像的位置。

123456平均值物位置/mm

透鏡位置/mm

焦距/mm

1.自準(zhǔn)法測(cè)量凸透鏡焦距

123456平均值物位置/mm

屏位置/mm

物像間距D/mm

鏡位置1/mm

鏡位置2/mm

鏡位移d/mm

焦距/mm

2.位移法測(cè)量凸透鏡焦距

123456平均值L1位置/mm

虛物位置/mm

L2位置/mm

實(shí)像位置/mm

物距u/mm

像距v/mm

焦距/mm

3.物距像距法測(cè)凹透鏡焦距

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟:1.光學(xué)系統(tǒng)的共軸調(diào)節(jié):

調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)共軸,是減小誤差.確保實(shí)驗(yàn)成功的重要步驟。所謂“共軸”，是指各光學(xué)元件（如光源.物.透鏡)的主光軸重合。分兩步進(jìn)行：

a.粗調(diào):將放置在光具座上的各光學(xué)元件靠攏在一起,用眼觀察,調(diào)節(jié)它們的中心在同一高度,且連線(xiàn)(光軸)平行于導(dǎo)軌。

b.細(xì)調(diào):移動(dòng)各光學(xué)元件,利用透鏡成像規(guī)律,大小不同的像生在不同位置,調(diào)節(jié)透鏡的高底或左右位置,使這些大小不同的像的中心在屏上的位置重合,則說(shuō)明光學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)共軸。

用自準(zhǔn)法測(cè)量凸透鏡的焦距:

在物(屏)與平面鏡之間緩慢移動(dòng)凸透鏡直到在屏上生成清晰、明亮且與物等大的實(shí)像。要求:每次改變物(屏)位置，測(cè)量六次，結(jié)果以表示。3.用位移法測(cè)量凸透鏡的焦距:

要求:在不同D值的條件下測(cè)六次,記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，用公式分別計(jì)算出f,將結(jié)果以表示。注：測(cè)量時(shí)記錄的是位置，而不是距離

注意：

a.作為凹透鏡的虛物,凸透鏡一定要生成縮小的實(shí)像。

b.選擇凹透鏡的物距

值，在能成像的前提下盡可能大。4.用物距像距法測(cè)量凹透鏡的焦距:

要求:固定凸透鏡的位置不變,每次改變凹透鏡的位置（即改變物距）,移動(dòng)像屏得到清晰放大的實(shí)像,測(cè)量出像距,記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。要求測(cè)量六次;分別用公式計(jì)算出f,將結(jié)果以表示。測(cè)凹透鏡的焦距時(shí),凸透鏡要生成縮?。ǘ皇欠糯螅┑膶?shí)像作