用两次成像法测凸透镜焦距
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用两次成像法测凸透镜焦距
目录：
（一）实验题目（二）试验目的（三）实验仪器（四）实验原理（五）实验数据记录（六）实验数据处理（七）实验误差分析
一，实验题目：用两次成像发测凸透镜的焦距二，实验目的：
1，练习凸透镜焦距的测定
2，学习凸透镜成像的原理
三，实验仪器和装置：
溴钨灯 S 白屏H(SZ-13)
物屏 P(SZ-14) 二维平移底座(sz-02)
凸透镜L(f ’ =190mm) 三维平移底座(sz-01)
二维架(sz-07)或透镜架(sz-08) 通用底座(sz-04)
如图2-1
四， 实验原理：
当物体和屏的相对位置l 不变，且必须满足间距d 大于4f ’时，凸透镜置于物屏之间，移动凸透镜能在屏上得到两个清晰实象，如图2.1所
如图2-1，取物体与像屏之间的距离L 大于4倍凸透镜焦距f ，即L>4f,并保持L 不变。
沿光轴方向移动透镜，则在像屏上必能两次成像。
当透镜在位置I 时屏上将出现一个放大清晰的像（设此物距为u ，像距为v ）；当透镜在位置II 时，屏上又将出现一个缩小清晰的像（设此物距为u ′，像距为v ′），设透镜在两次成像时位置之间的距离为C ，根据透镜成像公式，可得u= v ′，u ′=v 又从图2-1可以看出：
∴ L C L L C L C L v u uv f 42222-=+-=+= (2-1)
式(2-1)称为透镜成像的贝塞尔公式。
可知，只要测出了L 和C 的值，就可求得f 。
此方法避免了测量物距和像距时由于估计透镜光心的位置不准所带来的误差(因透镜的光心不一定与它的对称中心重合)，此方法方便准确地测出凸透镜的焦距.
五， 实验步骤
1),按照图2-1沿米尺布置各器件并调至共轴；
2）紧考米尺移动L,使被照亮的物形在屏H 上成一清晰的放大的像，记下L 的位置a 1 和p 与H 间的距离L,
3)再移动L ，直至在像屏上形成一清晰的缩小的像，记下L 的位置a2；
4）将p、L、H转到180。
（不动底座），重复做前3步，
又得到L的两个位置b1、b2;
5)计算：
d a=a2—a1；d b=b2—b1；
f a’=(l2-d a2)/4l f b’=(l2-d b)/4l
待测透镜焦距：f’=( f a’+ f b’)/2
六，实验数据记录
l =75.35cm
七，实验数据处理
d a=a1-a2=99.43-65.42=34.01cm
d b=b1-b2=99.54-65.51=34.03cm
f a’=(l2-d a2)/4l
=(753.52-340.12)/4×7.535=149.997(mm)
f b’=(l2-d b)/4l
=(753.52-340.32)/4×753.5=149.9529(mm)
f’=(f a’+ f b’)/2
=(149.9997+149.9529)/2=149.9763(mm) 七，实验误差分析
1,实验本身存在系统误差。
2，在调节时调节像的明亮程度，导致测量结果有偏差会对试验造成误差。
3，读数时视线不准确会对实验造成误差。
