光学平台26项实验

光学平台26项实验

一、自准法测凸透镜焦距

按图所示将磁力座靠紧平台钢尺，摆好实验装置，白炽灯源照亮小孔光栏透过小孔的光束照射到反射镜上，在小孔与反射镜之间放入待测透镜，然后沿钢尺移动透镜，在小孔板接近小孔的地方看到清晰的小孔像，此时透镜到小孔屏之间的距离即为透镜的焦距，（可从尺上直接读取）。

图

1.白炽灯

2.小孔光栏

3.凸透镜

4.二维调整架

5.反射镜

6.二维反射镜调整架

7.二维平移台

8.三维平移台

9.一维平移台

二、两次成像法测凸透镜焦距

实物经正的薄透镜成一实像，物和像之间的距离必须不小于透镜到四倍焦距。当满足此条件时，在物和屏之间透镜可两个位置，但其在位置A 处时，屏上出现放大的三孔屏的像，当透镜在B 位置时屏上将出现缩小的像。调整好光路，使物屏和黑白屏间的距离大于四倍的焦距。放入待测透镜先找到靠近物屏处的放大的实像，记下物屏到黑白屏之间的距离D 及放大像时透镜的位置。然后移动透镜直到出现清晰的缩小的实像，记下此时透镜的位置量出AB 间距离d 由公式

D

d D f 422-= 即可求出透镜的焦距。

图

1.白炽灯源

2.物屏（三孔屏）

3.凸透镜

4.二维透镜夹

5.黑白屏

6.一维座

7.二维座

三、凹透镜焦距的测定

按自准法调出白炽灯平行光，即在较远处看到一灯丝的像，此时接近平行光，将凸透镜2作为辅助透镜（焦距F1位已知），与待测凹透镜3贴在一起合成组合透镜（可以认为两镜间的距离为0）这样可以把组合透镜看成一薄凸透镜，在屏上可得一实像此实像位置即为组合透镜的焦距面F2，测出组合透镜的焦距f 实际上是凹透镜3的像距，其物距为凸透镜的焦距f1（已知）。 由物像关系公式：

'

2

1'1

'11f f f =- 因此

'

1'

1''2

'f

f f f f -=

即可求出凹透镜的焦距。

图

1.白炽灯源

2.凸透镜

3.凹透镜

4.二维透镜夹

5.黑白屏

6.一维座

7.三维座

四、由物像关系放大率侧目镜焦距

按图调整好光路，在测微目镜中能清楚地看到微尺的像，并测量微尺像的高度，以微尺高度为物高，像高/物高=像距/物距，测出物距，根据上式即可求出目镜的焦距。

图

1.白炽灯源

2.微尺（10：100）

3. 二维三爪镜架

4.待测目镜

5. 二维镜夹

6.测微目镜架

7.测微目镜

8.三维座

9.一维座

五、组装显微镜并粗测其放大率

显微镜的成像原理

显微镜的光学系统如图L1为显微物镜，L2为显微镜的目镜L1的焦距很短（如100倍的物镜焦距只有1-2毫米）。它的作用是将小物体AB 放大成实像''B A ,此实像''B A 作为目镜L2的物，通过L2在明视距离（一般为So-25厘米）处成一放大的虚像''''B A 。 虚像''''B A 成为眼睛这一光学系统的物，它在视网膜上成的像，

就是眼睛通过显微镜对物AB 所获的最后的像。这个像对瞳孔的张角较放在离眼为So 的物体AB 对瞳孔的张角大许多倍。为提高放大率，实像''B A 应成目镜L2的第一焦点以内的焦深范围里。图中代表镜筒长度，通常显微镜用标准筒长，其长度I=16厘米，A 代表物镜第二焦点F1到F2的距离，叫做光学间隔。因为是固定的，为使成像清晰，在使用显微镜时，只能调节物体到物镜的距离。

1.从两块焦距不同的凸透镜中选一块作物镜，另一块作目镜限定筒长（约为16厘米），调正两透镜是它们的光轴在同一直线上。

2.在物镜前放置被观察的小物体2（微尺）使其在两透镜的光轴上，移动被观察物（微尺）直到眼睛从目镜观察到清晰放大的虚像，记下物与物镜间距离，在眼睛位置放上毫米刻尺，使像成在刻尺上，看到微尺在刻尺上的大小可测出其放大率。

图

1.白炽灯源

2.微尺（10：100）

3. 二维三爪镜架

4.物镜（f=50mm ）

5. 二维镜夹

6.目镜（f=30mm ）

7.毫米刻尺（30mm 左右）

8.干板夹

9.一维座 10.三维座

六、组装简单望远镜

将准直物镜（含胶合透镜）做物镜，另一片凸透镜做目镜，调整两镜片同轴，前方在不同距离处放标尺，调正两镜片间的间隔将能看清标尺的像。当改变两镜间的距离时望远系统的倍率放生着变化。另外将准直物镜换上一般的凸透镜，将

看到标尺的像的质量会发生变化，可作比较。

图

1.标尺（或远方景物）

2.凸透镜（含胶合透镜较好）

3.光镜二维架（三爪夹）

4.目镜（f=50）

七、组装带正像棱镜的望远镜

将六系统中在适当位置加正像棱镜，由于加入正像棱镜光路将缩短可将标尺改为物屏在平台上即可完成实验。

图

1.白炽灯源

2.物屏（三孔屏）

3. 物镜（双胶合）

4. 二维镜夹

5. 正像棱镜

6. 棱镜座

7.目镜

8. 三维镜夹

9.二维座

10.一维座 11. 三维座

八、自装投影仪

按图将光路组装好，调正白炽灯的聚光镜均匀照亮幻灯片移动投映物镜，在屏上显现清晰的幻灯片图像，通过更换物镜用两片组合或3片组合可观察到屏像的清晰度的变化。从而了解投影物镜的规律。

图