薄透镜焦距的测量实验报告
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薄透镜焦距的测量实验报告
通信(1)班赵雯琳 1140031 【实验目的】
1、掌握测量薄透镜焦距的基本方法。
2、学会调节光学系统的基本方法。
3、了解调节系统共轴的重要性及方法。
【实验仪器】
光具组(包括滑块、支架),薄透镜,平面反光镜,白炽光源,狭缝架,物屏
【实验原理】
一、用自准直发测薄透镜的焦距
L为透镜,m为平面反射镜,f为透镜的焦距
二、用物象关系法测量薄透镜焦距
利用透镜成像公式:
三、用贝塞尔法(位移法)测量薄透镜焦距(要求l>4f)
利用透镜成像原理,当物屏与像屏距离l固定,移动透镜的位置,可在像屏上两次得到清晰的像,一次是放大像p’,一次是缩小像p”,测量透镜的位移量d,根据物象的共轭对称性质,可球的透镜的焦距。上述各量的关系可得公式为:
【实验步骤】
1、打开灯源,将灯光滑块固定,并将狭缝板滑块置于灯源前,
记录狭缝板的位置。
2、将透镜滑块置于狭缝板前,再将平面镜滑块置于透镜前,形
成狭缝板-透镜-平面镜的顺序置于桌面上的刻度尺边缘,固
定平面镜的位置。
3、移动透镜的位置,直到反射到狭缝板上的像清晰为止,固定
透镜位置,记录透镜位置。
4、移动狭缝板的位置,固定后重复上一步骤,记录上三组数据。
5、撤去平面镜,放上物象板,将狭缝板移回灯源前,调整灯源
及狭缝板的位置,使得狭缝板固定在刻度尺上的某一定点。
6、固定透镜位置,移动物象板,使得物象呈现清晰,记录透镜
及物象板的位置。
7、改变透镜位置,再次固定,重复上一步骤,记录三组数据。
8、将物象板置于某处,使得l>4f,固定物象板的位置,移动透
镜,分别找到放大像和缩小像,分别记录放大与缩小时透镜
的位置。
9、改变物象板的位置,不断加大,重复上一步,记录三组数据。【实验数据】
一、自准法
平均值f=194.3mm η=2.26%
二、物象关系法
狭缝板起点为10cm
平均值f=19.47cm η=2.45%
三、贝塞尔法
起点位置10.00cm
平均值f=19.52cm η=2.72%
【误差分析】
1、读数不够精确
2、物象的清晰程度肉眼无法做到精确找到。
【注意事项】
1、在用物象关系法测量时,注意p,p’的符号规则:
1)从透镜心量起,逆光像前进方向的距离为负,顺光线前进方向的距离为正;
2)公式中出现的各量均遵守以上符号规则。
2、每进行一项实验内容,都应注意调节光学系统的共轴;
3、夹持光学原件的支架插在光具座滑块上的套管力,仅用小螺丝加以固定,因而在取拿滑块式,必须握住滑块,万不可只提支架,以免滑块脱落造成意外伤害;
4、光学原件的夹持应牢固,取拿光学元件应注意用正确的方法,以免造成光学面的污染或损伤;
5、实验数据应填入预先设计的数据表内,以便检查数据有无错记后漏记,也便于数据处理时做到有条不紊。