验证透镜成象及光线传播规律的实验

印刷光学实验指导四

实验

一、实验目的

1、过该实验能够加深学生对光的传播规律的掌握；

2、了解透镜及反射镜的成像特性及其规律。

二、实验装置

实验工作平台、JY－1型激光光学综合演示仪（几何光学）、光源、接收屏、透镜（正、负）、反射镜等附件。

三、实验原理

光学有四大基本定律，分别为：

光的直线传播定律、光的独立传播定律、折射定律及反射定律。其中光的直线传播定律、光的独立传播定律概括了光在同均匀介质中传播的规律，而折射定律及反射定律则是研究光传播到两种均匀介质分界面时的现象和规律。当一束光以一定的角度入射到两个不同的介质分界面上时是同时伴随着反射及折射的产生，反射光遵循反射定律折射光遵循折射定律。

透镜是最常见的折射元件，它又分为正透镜及负透镜。一般情况下正透镜起会聚作用，负透镜起发散作用，如果正负透镜进行适当组合就能够出现不同状态的像。

图8－1

本次验的目的就是希望学生通过简易的实验装置，充分发挥自己的想象力，通过改变透镜的类型、位置及彼此的组合来观察不同情况下的光线走向及成像特性，以加深对成像规律的掌握和理解。其实验装置如下图8－1所示.验证透镜成象及光线传播规律的实验

四、实验步骤

1、打开光源，在激光演示仪上放置正透镜或负透镜，调整入射光的入射状态（平行、会聚等），观察光线经透镜后的具体走向。

2、取下正透镜，放置各种反射镜、棱镜、平板等，也可同时放上正透镜及负透镜，实现透镜的组合以观察不同种类的光学元件在不同状态下的光线走向。

经透镜后的具体走向前后移动接收屏，以观察不同位置所成的像的大小及倒正。

3、如图8－1所示在工作平台上放置好光源、物体、透镜及接收屏的位置，尽量做到共轴等高，然后前后移动接收屏以观察物体经透镜所成之像，并分析一下像的特性。

4、当物、像间距略大于时，保持其它元件不动，前后移动透镜，可以找到两个成实像面的位置，若测量出出现两实像的透镜的距离时，就能够测量出透镜的焦距。

五、思考

1、负透镜成像一定成虚像，正透镜成像一定成实像吗？

2、实像与虚像都能被接收屏和人眼所接收，这句话对吗？为什么？