《凸透镜焦距的测定》实验指导和报告要求

一、实验目的1. 理解透镜成像原理，掌握透镜焦距的定义。

2. 通过实验，学会使用不同方法测量透镜焦距。

3. 分析实验误差，提高实验数据处理能力。

二、实验原理透镜焦距是指透镜的光心到其焦点的距离。

根据透镜成像原理，当物体位于透镜的一倍焦距之外时，透镜在另一侧形成一个实像，此时实像的位置与物体到透镜的距离之间存在一定的关系。

本实验通过以下几种方法测量透镜焦距：1. 物距像距法：根据透镜成像公式，当物体位于透镜的一倍焦距之外时，有 1/f = 1/v - 1/u，其中 f 为透镜焦距，v 为像距，u 为物距。

2. 自准直法：利用透镜自准直特性，通过调整透镜与物体、像屏的距离，使物体在像屏上形成清晰的实像，此时物距与像距之和等于透镜焦距的两倍。

3. 平行光管法：利用平行光管产生平行光，通过测量平行光与透镜焦点的距离，得到透镜焦距。

三、实验仪器1. 凸透镜2. 凹透镜3. 平行光管4. 光具座5. 物距尺6. 像距尺7. 记录本四、实验步骤1. 物距像距法：将物体放置在凸透镜前，调整物距和像距，使物体在像屏上形成清晰的实像。

记录物距和像距，根据透镜成像公式计算焦距。

2. 自准直法：将物体放置在凸透镜前，调整透镜与物体、像屏的距离，使物体在像屏上形成清晰的实像。

记录物距和像距之和，得到透镜焦距。

3. 平行光管法：将平行光管对准透镜，调整平行光管与透镜的距离，使平行光束与透镜焦点相交。

记录平行光束与透镜焦点的距离，得到透镜焦距。

五、实验数据1. 物距像距法：物距 u = 30 cm，像距 v = 60 cm，焦距 f = 20 cm。

2. 自准直法：物距 u = 30 cm，像距 v = 90 cm，焦距 f = 60 cm。

3. 平行光管法：平行光束与透镜焦点的距离 d = 20 cm，焦距 f = 20 cm。

六、数据处理与分析1. 计算三种方法的实验误差：（1）物距像距法：误差Δf1 = |f1 - f理论| = |20 cm - 20 cm| = 0 cm。

凸透镜成像焦距的测定实验报告
本实验主要用来测定凸透镜的成像焦距，采用的方法为光纤和综合比较法，对用于测
定的光路状态进行了验证与确认，以确保其有效性。

实验中使用的光源来自于一个强度较小的激光点，其焦距范围可以由调整其参数来实现，被测凸面的焦距由调整衍射仪上的调焦轮来实现，实验光学元件是一个凸透镜，实验
过程中将激光光点将入射至凸面，凸面对其反射，实验横轴和纵轴采用细小标记线，然后
采用平行和横向来综合观测，在直射和反射镜上采用柱面翻转，使反映面上出现偏正现象，是反射面和直射面形成一个完整的反射形状。

实验过程中，将准直凸面的激光通过精细的调整，使光线射出的视场均匀度达到视野
唯一的状态，采用调焦轮调节初始位置，查找凸面的焦距位置，在查找的焦距位置处多次
重复查找，并根据这几次的查找结果，求出准备的平均成像焦距，最后综合该次实验的具
体数据，得到准备准备和安装完毕后，成像焦距综合为18.2mm。

以上本实验验证了凸透镜的成像能力，实验过程中各元件，各状态都得到科学的控制，用以获得准确的结果，并加以综合评价，以此实现了凸透镜成像焦距的测定。

一、实验目的1. 理解凸透镜的成像原理。

2. 掌握测量凸透镜焦距的实验方法。

3. 培养学生动手操作能力和实验数据处理能力。

二、实验原理凸透镜是一种能够使平行光线会聚的光学元件。

当平行光束通过凸透镜后，会在透镜的另一侧会聚于一点，该点称为焦点。

焦距是指焦点到透镜光心的距离。

本实验采用以下两种方法测量凸透镜的焦距：1. 平行光聚焦法：利用太阳光作为平行光源，通过凸透镜后在另一侧找到最小、最亮的光斑，测量该光斑到透镜光心的距离即为焦距。

2. 物距像距法：将物体放置在凸透镜的一侧，通过调整物体与透镜的距离，使光屏上出现清晰的倒立、等大的实像，测量物距和像距，根据成像公式计算焦距。

三、实验器材1. 凸透镜2. 白纸3. 刻度尺4. 光具座5. 物体（如蜡烛）6. 光屏四、实验步骤1. 平行光聚焦法：a. 将凸透镜正对太阳光，调整透镜位置，使光线通过透镜后垂直照射到白纸上。

b. 移动白纸，直到在白纸上找到最小、最亮的光斑，用刻度尺测量该光斑到透镜光心的距离，记录为f1。

c. 重复步骤b两次，求平均值得到f1。

2. 物距像距法：a. 将物体放置在凸透镜的一侧，调整物体与透镜的距离，使光屏上出现清晰的倒立、等大的实像。

b. 测量物距u和像距v，记录为u和v。

c. 根据成像公式1/f = 1/v + 1/u，计算焦距f2。

d. 重复步骤b和c两次，求平均值得到f2。

五、实验结果与分析1. 平行光聚焦法测量结果：f1 = (f1_1 + f1_2 + f1_3) / 3 = (15.5cm + 15.6cm + 15.7cm) / 3 = 15.6cm2. 物距像距法测量结果：f2 = (f2_1 + f2_2 + f2_3) / 3 = (15.5cm + 15.7cm + 15.6cm) / 3 = 15.6cm实验结果表明，两种方法测得的焦距基本一致，说明实验结果可靠。

六、实验总结通过本次实验，我们掌握了测量凸透镜焦距的两种方法，并了解了凸透镜的成像原理。

透镜焦距的测定实验报告在这次透镜焦距的测定实验中，我们的目标是找出透镜的焦距。

首先，准备工作就很重要。

要准备一个透镜、一个光源和一个屏幕。

实验室的气氛满是期待，大家心里都在默默算着，今天会有什么新发现。

第一步，先把透镜放在桌子上。

大家围着，仔细观察。

然后，点亮光源，光线穿过透镜，变得弯曲。

透镜的神奇之处就显露无遗了。

像魔法一样，光线从直线变成了弯曲的轨迹。

看到这个场景，我不禁感叹：科学真是妙不可言。

接下来，调整透镜和屏幕之间的距离。

这个过程需要小心翼翼。

要找到一个点，屏幕上能形成清晰的像。

像是要捉住那一瞬间的美丽。

当光斑变得清晰时，大家欢呼起来，像是在庆祝一个小小的胜利。

这里的每一个步骤都充满了乐趣。

然后，我们进行测量。

记录透镜与屏幕的距离。

这个数据非常关键，能帮助我们进一步计算焦距。

虽然这看似简单，但其实每个数据背后都有它独特的故事。

每一次记录，都是对透镜理解的加深。

在计算焦距的时候，大家开始热烈讨论。

这种集思广益的氛围让实验更加生动。

透镜的焦距是一个重要的物理参数，决定了它的应用。

无论是相机、眼镜还是望远镜，焦距都影响着图像的质量。

讨论中，有人提到用“点线面”的方式来理解焦距的概念，大家纷纷表示认同。

实验的最后一步，数据分析。

通过测得的距离，应用公式来计算焦距。

这个过程其实有些挑战性，但大家都很投入。

看着公式一行行地展开，像拼图一样，逐渐拼凑出焦距的真相。

焦距被确定，大家的脸上都挂着满意的笑容。

此刻的成就感真是无与伦比。

总结这个实验，真是一次难忘的经历。

透镜的奥秘在我们手中揭开，科学的魅力在每个人心中点燃。

透镜焦距的测定不仅仅是一个实验，更是我们对自然现象的深入探索。

通过亲手操作和计算，理解了透镜的特性，感受到了物理学的神奇。

这样的实践活动，让我们在轻松愉快中收获了知识，建立了团队合作的精神。

每个人都在这个过程中找到了自己的角色。

有人负责记录，有人负责调整，还有人负责讨论。

就像一场合作无间的乐队演奏，各自发挥，最终形成和谐的乐曲。

透镜焦距的测定实验报告－资料类关键信息项：1、实验目的2、实验原理3、实验仪器4、实验步骤5、数据记录与处理6、误差分析7、实验结论11 实验目的掌握测量薄透镜焦距的几种方法。

加深对透镜成像规律的理解。

学会对实验数据进行处理和误差分析。

111 实验原理薄透镜成像公式：1/u ＋ 1/v ＝ 1/f ，其中 u 为物距，v 为像距，f 为焦距。

自准直法：当物和像位于同一平面时，物上某点发出的光线经透镜折射后，其反向延长线再次通过该点，此时像距即为透镜焦距。

物距像距法：分别测量物距 u 和像距 v ，通过成像公式计算焦距 f 。

共轭法：移动透镜，在物与像屏之间分别得到放大和缩小的像，根据物像的共轭关系计算焦距。

112 实验仪器光具座。

凸透镜。

光源。

物屏。

像屏。

直尺。

12 实验步骤自准直法1、将光源、物屏、凸透镜和平面镜依次放置在光具座上。

2、调节光源、物屏和凸透镜的高度，使三者的中心大致在同一水平线上。

3、移动凸透镜，直到在物屏上看到清晰的倒立等大的像，此时物屏到透镜的距离即为焦距。

物距像距法1、在光具座上依次放置光源、物屏、凸透镜和像屏。

2、固定物屏和凸透镜的位置，移动像屏，直到在像屏上得到清晰的像。

3、记录物距 u 和像距 v ，重复测量多次，计算焦距的平均值。

共轭法1、按图将光源、物屏、凸透镜和像屏放置在光具座上。

2、移动凸透镜，使在像屏上得到清晰的放大像，记录此时凸透镜的位置 x1 。

3、继续移动凸透镜，得到清晰的缩小像，记录此时凸透镜的位置x2 。

4、物屏到像屏的距离为 L ，则透镜焦距 f ＝ L²（x2 x1)²／ 4L 。

121 数据记录与处理自准直法｜测量次数｜物屏到透镜距离（cm）｜焦距（cm）｜｜：：｜：：｜：：｜｜ 2 ｜＿___________________ ｜＿___________________ ｜｜ 3 ｜＿___________________ ｜＿___________________ ｜计算焦距的平均值和标准偏差。

凸透镜焦距实验报告凸透镜焦距实验报告引言：凸透镜是一种常见的光学元件，具有广泛的应用领域，例如摄影、眼镜、显微镜等。

了解凸透镜的焦距是十分重要的，因为焦距直接影响着光线的聚焦效果。

本实验旨在通过测量凸透镜的焦距，探究凸透镜的光学特性。

实验步骤：1. 准备实验材料：一块凸透镜、一条刻度尺、一张白纸、一支笔。

2. 将凸透镜放置在平整的桌面上，确保凸透镜表面干净。

3. 将白纸固定在桌面上，作为屏幕。

4. 将凸透镜放置在白纸上方，调整凸透镜的位置，使得光线通过凸透镜后能够在屏幕上形成清晰的像。

5. 使用刻度尺测量凸透镜与屏幕之间的距离，即凸透镜的物距。

6. 移动凸透镜，调整其位置，使得在屏幕上形成的像依然清晰。

7. 再次使用刻度尺测量凸透镜与屏幕之间的距离，即凸透镜的像距。

实验原理：凸透镜的焦距可以通过薄透镜公式来计算，该公式为：1/f = 1/v - 1/u，其中f为焦距，v为像距，u为物距。

在本实验中，通过测量物距和像距，可以利用该公式计算焦距。

实验结果与分析：根据实验步骤进行测量和计算后，我们得到了一系列的焦距数据。

将这些数据进行整理和分析，可以得到凸透镜的平均焦距。

通过对多组实验数据的比较，可以发现焦距的测量结果存在一定的误差。

这可能是由于实验过程中的误差累积导致的。

为了提高实验结果的准确性，可以增加测量次数，并取多次测量结果的平均值作为最终的焦距。

实验应用：凸透镜的焦距是其重要的光学参数之一，它决定了光线的聚焦效果。

在实际应用中，我们可以利用凸透镜的焦距来设计和制造各种光学设备。

例如，对于照相机镜头而言，焦距的选择将直接影响照片的清晰度和景深效果。

对于显微镜而言，焦距的选择将决定观察样品的清晰度和放大倍率。

因此，了解凸透镜的焦距对于光学器件的设计和使用至关重要。

结论：通过本次实验，我们成功测量了凸透镜的焦距，并且了解了凸透镜的光学特性。

实验结果显示，凸透镜的焦距对于光线的聚焦效果具有重要影响。

《凸透镜焦距的测定》实验指导和报告要求一、 实验目的1、 了解透镜成像的原理及成像规律；2、 学会光学系统共轴调节, 了解视差原理的实际应用；二、 掌握薄透镜焦距的测量方法, 会用左、右逼近法确定像最清晰的位置, 测量凸透镜； 三、 能对实验数据进行不确定度处理, 写出合格的实验报告。

四、 实验原理薄透镜是透镜中最基本的一种, 其厚度较自身两折射球面的曲率半径及焦距要小得多, 厚度可忽略不计, 在近轴条件下, 物距 、像距 、焦距 满足高斯公式:111u fυ-+= 符号规定: 距离自参考点（薄透镜的光心）量起, 与光线进行方向一致时为正, 反之为负。

1、 物像法物屏P 凸透镜L 像屏Nvuf物距像距法2、 光路如上图所示, 测出物距和像距后, 代入透镜成像公式即可算出凸透镜的焦距。

3、 共轭法（贝塞尔法、位移法）物屏与像屏的相对位置 保持不变, 而且 , 当凸透镜在物屏与像屏之间移动时, 可实现两次成像。

透镜在 位置时, 成倒立、放大的实像, 透镜在 位置时, 成倒立、缩小的实像。

实验中, 只要测量出光路图中的物屏与像屏的距离 和透镜两次成像移动的距离 , 代入下式就可算出透镜的焦距。

DL D f 4 22-=五、 实验仪器六、 带标尺的光具座一台, 凸透镜一块, 箭矢物屏, 带电源小灯泡一个, 光屏一个, 光学元件底座和支架各4个。

七、实验内容与步骤（一）光学系统的共轴调节1、先利用水平尺将光具座导轨在实验桌上调节成水平, 然后进行各光学元件同轴等高的粗调和细调, 直到各光学元件的光轴共轴, 并与光具座导轨平行为止。

2、粗调3、将小灯泡、箭矢物（小灯泡与箭矢物的距离大于40厘米）、凸透镜、白屏等光学元件放在光具座上, 使它们尽量靠拢, 用眼睛观察, 进行粗调（升降调节、水平位移调节）,使各元件的中心大致在与导轨平行的同一直线上, 并垂直于光具座导轨。

4、细调利用透镜二次成像法来判断是否共轴, 并进一步调至共轴。

2020年春季大学物理实验专业班级：学号：姓名：日期：实验名称：凸透镜焦距测量实验目的：掌握一般光路的光学元件的共轴调节方法；了解掌握共轭法或自准直法测凸透镜的原理与方法；利用日常生活中材料完成实验，锻炼动手能力、分析问题能力。

实验仪器材料：光源：手机手电筒;物屏：白纸;透镜：放大镜;以及刻度尺，卷尺等。

实验方案（装置）设计：相关理论（公式）、原理图、思路等【1】{共轭法测量凸透镜焦距实验原理}：物与像（屏）的间距l大于凸透镜的4倍焦距时，将凸透镜置于物像之间，移动凸透镜能在屏上得到两次清晰实像，若 d 为两次成清晰实像时凸透镜位置的间距，透镜的焦距为：【2】实验过程：实验步骤、实验现象观察、出现的问题及解决方法等【步骤1】粗测凸透镜（放大镜）焦距：手电筒距墙壁大于5米处，手电筒发射的光近似平行光，移动凸透镜（放大镜）位置使墙壁上形成最小的光点，凸透镜（放大镜）到墙壁距离即粗测焦距。

【步骤2】光学系统共轴调节：依次摆放光源、物屏、凸透镜（放大镜）、像屏，物屏与像屏间距离大于4 倍粗测焦距。

各仪器等高同轴调节，各元件中心一条直线上，记录物屏与像屏距离l；【步骤3】凸透镜成像（放大和缩小的清晰像）：凸透镜由靠近物屏端开始，逐渐远离物屏，记录物屏上成清晰倒立实像时凸透镜位置x1和x2，并记录下数据；【步骤4】并根据d= x1-x2，计算d ，并根据原理公式计算焦距f；【步骤5】改变物屏与像屏距离l，重复4次实验，取焦距的平均值。

数据分析处理：数据记录（表格）、计算过程及结果等①步骤1中粗测的焦距约为f=10.4cm②实验数据表格如下：次数n l/cm X1/cm X2/cm d/cm f/cm1 80.55 67.88 11.14 56.74 10.1452 73.46 60.15 12.25 47.90 10.5563 65.72 51.55 12.70 38.85 10.6884 58.55 44.45 12.85 31.60 10.3745 50.48 35.23 13.15 22.08 10.206由以上数据，计算焦距f的平均值：因此，实验的最终结果：本实验所用的凸透镜（放大镜）的焦距约为10.394cm问题探究：1.还可以怎样粗测凸透镜的焦距？共轭法测透镜焦距时成像有哪些特点？【答】：问题一：粗测凸透镜的焦距其他方法（有参考资料和文献）：①（用小灯泡测焦距，和本实验类似）将小灯泡放在凸透镜的主光轴上前后移动，直到在凸透镜的另一侧得到平行光，用刻度尺测量凸透镜到小灯泡的距离，即为焦距；②（物距像距法（透镜公式法））沿用共轭法的实验装置，调节并使它们共轴，设物距和像距分别为a，b；把物屏、凸透镜放置于a＞b的位置，移动像屏使像屏出现清晰的倒立的实像，测出物距a和像距b，再根据透镜公式1／a＋1／b＝1／f计算焦距f，即f＝ab／（a+b）。

测量焦距的实验报告1. 实验目的本实验旨在通过使用凸透镜测量焦距的方法，探究凸透镜的物理特性，并且通过实际测量计算出凸透镜的焦距。

2. 实验原理凸透镜是一种主要用于光学成像的光学元件。

它能够将光线折射聚焦在特定的位置上，这个位置被称为焦点，焦距则是指从透镜到焦点的距离。

测量焦距的实验方法可以使用物体和像的关系，根据光线的折射原理利用透镜成像的方式来实现。

当物体远离透镜时，形成的像会直接投影在透镜后方，而当物体靠近透镜时，透镜将形成一个放大的倒立像。

在物距、像距和焦距之间，有一个简单而常用的公式：\[ 1/f = 1/v - 1/u \] 其中，f 是透镜的焦距，v 是像的距离，u 是物的距离。

3. 实验器材- 凸透镜- 光源- 白纸- 尺子- 支架- 透镜支架- 闪光灯4. 实验步骤1. 将支架放在实验台上，确保它的稳定性。

2. 在支架上放置透镜支架，并用固定夹夹紧透镜。

3. 将白纸固定在闪光灯上方的支架上。

4. 打开光源，调整透镜位置，使光线通过透镜射向白纸。

5. 将一个物体放在透镜的左侧，移动白纸，观察到物体在白纸上的像。

6. 测量物体与透镜的距离u，以及像与透镜的距离v。

7. 重复步骤5和步骤6，以获得更多的数据。

8. 将所得数据代入公式\[ 1/f = 1/v - 1/u \]计算焦距f。

9. 反复进行实验，取多次实验数据，并计算平均值以提高实验准确性。

5. 数据处理基于实验数据计算焦距时，可以先计算每次实验的焦距，然后取平均值以提高准确性。

假设测量的焦距数据为f1, f2, ..., fn，则平均焦距F 可以计算如下：\[ F = \frac{f1 + f2 + ... + fn}{n} \]6. 结果与分析通过实验测量，我们可以得到透镜的焦距。

这个焦距可以用来判断透镜的成像能力以及光学特性。

在实验中，我们可以发现当物距与像距相等时，透镜成像最为清晰。

此时透镜的焦距可以作为透镜的一个重要参数，可以用于实际的光学应用中。

凸透镜焦距的测量实验报告一、实验目的测量凸透镜的焦距，加深对凸透镜成像原理的理解。

二、实验原理凸透镜的成像规律：当平行于主光轴的光线通过凸透镜后，会会聚在一点，这个点称为焦点，焦点到凸透镜光心的距离称为焦距。

我们可以利用凸透镜成像的特点来测量其焦距。

当物体位于凸透镜的两倍焦距处时，在凸透镜的另一侧会得到倒立、等大的实像。

此时，物距等于像距，都等于二倍焦距。

三、实验器材凸透镜、光具座、光屏、蜡烛、火柴。

四、实验步骤1、把凸透镜固定在光具座的中间位置，使凸透镜的中心大致与光具座的中心重合。

2、将蜡烛放在凸透镜的一侧，调整蜡烛的位置，使其火焰的中心、凸透镜的中心和光屏的中心大致在同一高度。

3、移动光屏，直到光屏上出现清晰的蜡烛火焰的像。

4、记录此时蜡烛到凸透镜的距离 u 和光屏到凸透镜的距离 v。

5、改变蜡烛的位置，重复步骤 3 和 4，多测量几组数据。

五、实验数据记录｜实验次数｜物距 u（cm）｜像距 v（cm）｜焦距 f（cm）｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 1 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 2 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 3 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜六、数据处理与分析1、计算每次实验中凸透镜的焦距：f ＝（u ＋ v) ／ 42、求出多次测量的焦距的平均值，作为最终测量结果。

七、实验注意事项1、实验过程中，要保持蜡烛、凸透镜和光屏的中心在同一高度，以确保成像在光屏的中心位置。

2、光屏上的像要清晰明亮，便于测量和观察。

3、测量物距和像距时，要读取准确的数据。

八、误差分析1、测量物距和像距时存在读数误差。

2、蜡烛火焰的晃动、光具座的不水平等因素可能导致成像不稳定，影响测量结果。

3、凸透镜的厚度和表面平整度等因素也可能对测量结果产生一定的影响。

九、实验结论通过本次实验，我们测量出了凸透镜的焦距为_____cm。

同时，通过实验操作，我们更加深入地理解了凸透镜的成像原理，掌握了测量凸透镜焦距的方法。

凸透镜焦距的测量实验报告实验目的：通过使用凸透镜，测量其焦距，验证光学公式并分析误差来源。

实验原理：凸透镜的焦距可以通过以下公式计算：1/f = 1/v - 1/u其中f是焦距，v是物距，u是像距。

在实验中，可以测量到物体到透镜的距离u和透镜到像的距离v，然后代入公式计算焦距f。

实验器材：1. 凸透镜2. 物体3. 尺子或游标卡尺4. 光源实验步骤：1. 将光源放在透镜的一侧，并确保光线平行射向透镜。

2. 将物体放置在透镜的另一侧，并测量物体到透镜的距离u。

3. 在屏幕上调整位置，找到透镜成像的清晰像，并测量透镜到像的距离v。

4. 重复上述步骤，取多次测量值以提高准确性。

5. 代入测量值到焦距公式中，计算焦距f。

实验结果：假设取得了3组测量数据，结果如下：第一组：u1 = 20cm，v1 = 80cm第二组：u2 = 15cm，v2 = 60cm第三组：u3 = 25cm，v3 = 100cm通过计算可以得到焦距的平均值：f = (f1 + f2 + f3) / 3实验分析：1. 在实验中，误差可能来自于测量仪器的精度以及操作者的技术误差。

2. 可以通过增加测量次数来提高数据的准确性。

3. 实际使用中，焦距可能会受到透镜的形状和质量等因素的影响，因此测量结果可能与理论值存在一定的偏差。

结论：通过测量凸透镜焦距的实验，我们可以得到准确的焦距数值，并通过与理论值的比较来验证光学公式的准确性。

在实际应用中，我们需要考虑透镜的形状和质量等因素对焦距的影响，并尽量减小误差。

电 子 科 技 大 学实 验 报 告学生姓名： 学 号： 指导教师： 实验地点：科技实验大楼104室 实验时间： 一、实验室名称：透镜焦距的测定 二、实验项目名称：透镜焦距的测定三、实验学时：3学时 四、实验原理：1．测凸透镜的焦距（1）自准直法如图1所示，用屏上“1”字矢孔屏作为发光物。

在凸透镜的另一边放置一平面反射镜，光线通过凸透镜后经平面反射镜返回孔屏上。

移动透镜位置可以改变物距的大小，当物距正好是透镜的焦距时，物上任意一点发出的光线经透镜折射后成为平行光，经平面镜反射后，再经透镜折射回到矢孔屏上。

这时在矢孔屏上看到一个与原物大小相等的倒立实像。

这时物屏到凸透镜光心的距离即为此凸透镜的焦距。

（2）物距像距法如图2所示，用屏上“1” 字矢孔作为发光物，经过凸透镜折射后成像在另一侧的观察屏上。

在实验中测得物距u 和像距v ，则凸透镜的焦距为vu uvf +=用自准直法和物距像距法测凸透镜焦距时，都必须考虑如何确定光心的位置。

光线从各个方向通过凸透镜中的一点而不改变方向，这点就是该凸透镜的光心。

凸透镜的光心一般与它的几何中心不重合，因而光心的位置不易确定，所以上述两种方法用来测定凸透镜焦距是不够准确的，误差约为1.0%~5.0%。

图1 自准直法测焦距 图2 物距像距法测焦距（3）位移法如图3所示，若取光矢孔物屏与观察屏之间的距离f D 4>，且实验过程中保持不变时，移动透镜L ，当它距离物为u 时，观察屏上得到一个放大的清晰的像；当它距离物为u '时，观察屏上得到一个缩小的清晰的像。

根据几何关系和光的可逆性原理，得D v u v u ='+'=+d v v u u ='-=-' v u =' u v ='代入式（3-20-2）得Dd D f 422-=图3 位移法测焦距从上式可知，只要测得物屏与观察屏之间的距离D 和两次成像透镜之间的距离d ，即可求出凸透镜的焦距f 。

测凸透镜焦距实验报告测凸透镜焦距实验报告引言：凸透镜是一种常见的光学元件，具有广泛的应用。

测量凸透镜的焦距是光学实验中常见的任务之一。

本实验旨在通过测量凸透镜的焦距，加深对光学原理的理解，并探索凸透镜的光学特性。

实验目的：通过实验测量凸透镜的焦距，了解凸透镜的光学特性，并掌握相关的实验操作技巧。

实验原理：凸透镜的焦距是指光线经过透镜后会汇聚成一点或发散出去的距离。

焦距可以用以下公式表示：1/f = 1/v - 1/u其中，f表示焦距，v表示物距，u表示像距。

实验材料和仪器：1. 凸透镜2. 光源3. 物体4. 屏幕5. 尺子6. 实验台实验步骤：1. 将凸透镜固定在实验台上，并确定它的位置。

2. 将光源放置在透镜的一侧，并调整光源的位置，使光线垂直射入透镜。

3. 在光线的另一侧放置一个屏幕，用来观察光线的汇聚情况。

4. 在光源一侧，将物体放置在透镜的前方，并调整物体的位置，使其与透镜的光轴平行。

5. 观察屏幕上的光斑，并调整屏幕的位置，使光斑清晰可见。

6. 测量物距u和像距v，并记录下来。

7. 根据公式计算焦距f，并记录下来。

实验结果与分析：根据测量所得的物距u和像距v，可以计算出凸透镜的焦距f。

通过多次实验，我们可以得到一组焦距的数据，并计算出平均值。

比较不同实验条件下的焦距差异，可以进一步探究凸透镜的光学特性。

实验误差的分析：在实验中，可能存在一定的误差。

误差的来源包括仪器的精度、实验操作的不准确性等。

为了减小误差，可以进行多次测量，并取平均值。

此外，还可以通过调整实验条件，如改变物体的位置、调整光源的位置等，来提高实验的准确性。

实验应用：凸透镜的焦距是光学设计和制造中的重要参数。

测量凸透镜的焦距可以帮助我们了解透镜的光学特性，并为光学系统的设计和优化提供参考。

此外，凸透镜的焦距还在眼镜、相机等日常生活中得到广泛应用。

结论：通过实验测量凸透镜的焦距，我们可以了解凸透镜的光学特性，并掌握相关的实验操作技巧。

焦距测量实验报告
实验名称：焦距测量实验
实验目的：
通过测量光线通过凸透镜后的光线的折射角，求取凸透镜的焦距。

实验器材：
凸透镜、光源、尺子、白纸、直尺、角度测量器
实验原理：
凸透镜对平行光经过后会汇聚到凸透镜的一个焦点上。

按照凸透镜的性质，可以利用
光线的折射定律推导凸透镜的公式：1/f = 1/v - 1/u，其中f为焦距，v为像距，u为
物距。

实验步骤：
1. 将凸透镜放置在光源前方的一定距离处，使得光线经过凸透镜后尽可能平行。

2. 在凸透镜后方放置白纸，调整纸的位置，使得凸透镜的像能够清晰地显示在白纸上。

3. 在白纸上画出凸透镜的像，并测量凸透镜中心到像的距离v。

4. 移动光源的位置，使得能够得到不同物距u。

5. 分别测量不同物距u下的像距v。

6. 根据公式1/f = 1/v - 1/u，通过已知的像距和物距计算焦距f。

实验数据：
物距u（cm）\t像距v（cm）
20\t\t50
30\t\t45
40\t\t40
实验结果：
根据测量数据，带入公式1/f = 1/v - 1/u计算，并取平均值，得到焦距为35 cm。

实验结论：
通过测量光线通过凸透镜后的光线的折射角，我们成功测得了凸透镜的焦距为35 cm。

此实验验证了凸透镜的光学性质和焦距的计算方法的准确性。

实验报告学生姓名：学号：指导教师：实验地点：科技实验大楼104室实验时间:一、实验室名称：透镜焦距的测定二、实验项目名称：透镜焦距的测定三、实验学时：3学时四、实验原理：1 •测凸透镜的焦距(1)自准直法如图1所示，用屏上“ 1”字矢孔屏作为发光物。

在凸透镜的另一边放置一平面反射镜，光线通过凸透镜后经平面反射镜返回孔屏上。

移动透镜位置可以改变物距的大小，当物距正好是透镜的焦距时，物上任意一点发出的光线经透镜折射后成为平行光，经平面镜反射后，再经透镜折射回到矢孔屏上。

这时在矢孔屏上看到一个与原物大小相等的倒立实像。

这时物屏到凸透镜光心的距离即为此凸透镜的焦距。

(2)物距像距法如图2所示，用屏上“ 1 ”字矢孔作为发光物，经过凸透镜折射后成像在另一侧的观察屏上。

在实验中测得物距u和像距v,则凸透镜的焦距为uv fu v用自准直法和物距像距法测凸透镜焦距时，都必须考虑如何确定光心的位置。

光线从各个方向通过凸透镜中的一点而不改变方向，这点就是该凸透镜的光心。

凸透镜的光心一般与它的几何中心不重合，因而光心的位置不易确定，所以上述两种方法用来测定凸透镜焦距是不够准确的，误差约为％~%图1自准直法测焦距图2物距像距法测焦距(3)位移法如图3所示，若取光矢孔物屏与观察屏之间的距离 D 4f，且实验过程中保持不变时，移动透镜L,当它距离物为u时，观察屏上得到一个放大的清晰的像；当它距离物为u时，观察屏上得到一个缩小的清晰的像。

根据几何关系和光的可逆性原理，得u v u v Du u v v du v v u代入式(3-20-2 )得2 2f D^4D图3位移法测焦距从上式可知，只要测得物屏与观察屏之间的距离D和两次成像透镜之间的距离d,即可求出凸透镜的焦距f。

这种方法把焦距的测量归结于对可以精确测定的量D和d的测量，避免了确定凸透镜光心位置不准带来的困难。

五、实验目的：测凸薄透镜焦距。

六、实验内容：1 .共轴调节。

《凸透镜焦距的测定》实验指导和报告要求一、实验目的1.学习使用凸透镜的光学性质，了解凸透镜的焦距的概念。

2.掌握测量凸透镜焦距的方法，提高实验操作能力。

3.通过实验数据的处理和分析，进一步巩固和加深对凸透镜焦距概念的理解。

二、实验器材和药品凸透镜、平行光源、光屏、尺子、白纸、直尺、测微卡尺等。

三、实验原理凸透镜是光学实验中常用的光学元件，它有着重要的光学性质，其中焦距是最重要的一个物理量。

焦距是指平行于主轴的光线经过透镜后汇聚或发散的位置，焦距的数量级通常用厘米（cm）表示。

根据透镜成像公式可以得知，物距（S）和像距（S’）与焦距（f）的关系为1/f=1/S+1/S’本实验采用的是远物照明法，在平行光源下，通过测量物距和像距的数据，可以计算出凸透镜的焦距。

四、实验步骤1.将平行光源放置在光学台上，并调整光源的位置，使其发出的光线尽量平行。

2.在光源和凸透镜之间，放置一块白纸，并将凸透镜放置在光线上，使光线通过凸透镜后，射到白纸上形成一清晰的像。

3.测量光源与凸透镜之间的距离，作为物距S。

4.移动白纸，直到在白纸上观察到一清晰的像，测量凸透镜到白纸之间的距离，作为像距S'。

5.重复步骤3和步骤4，进行多组实验数据的采集。

6.根据实验数据，利用透镜成像公式计算焦距f，取多次测量的平均值。

五、实验注意事项1.实验时，要小心操作，注意不要损坏实验器材。

2.凸透镜要平放在光线上，避免晃动或倾斜。

3.通过调整白纸的位置，使像尽量清晰，准确观测。

4.采集多组数据，取平均值，减小误差。

六、实验报告要求1.实验目的和原理的简要叙述。

2.实验步骤的详细描述。

3.数据处理的方法和计算结果，包括计算凸透镜的平均焦距。

4.实验结果的讨论和分析，包括理论值和实际测量值的对比。

5.对实验中可能出现的误差进行分析和讨论。

6.实验心得和体会。

实验报告要求1200字以上，格式规范，内容完整。