透镜焦距的测量

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透镜焦距的测定

透镜焦距的测定

透镜焦距的测定
透镜焦距的测定方法有多种,以下列举几种常见的方法:
阳光聚焦法:让凸透镜正对着太阳光,拿一张白纸在它的另一侧来回移动,直到纸上的光斑最小、最亮,这个点是凸透镜的焦点,用刻度尺测量焦点到凸透镜光心的距离即为凸透镜的焦距。

二倍焦距法:在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏,并调整它们的高度使三者的中心在同一高度。

然后点燃蜡烛并调整三者之间的距离,直到在光屏上得到一个倒立等大的实像。

此时,测量蜡烛到凸透镜的距离,取其一半即为凸透镜的焦距。

放大镜法:把凸透镜放在课本上,让凸透镜逐渐远离课本上的字,当字逐渐增大并开始模糊时,停止移动凸透镜,此时凸透镜和课本之间的距离即为凸透镜的焦距。

透镜焦距的测量讨论与建议

透镜焦距的测量讨论与建议

测量透镜焦距的探秘与建议透镜焦距是光学实验中常用的一个物理量,它是指透镜使平行光线汇聚成像时与透镜的光心之间的距离。

那么在实验中如何准确地测量透镜焦距呢?下面将从三个方面探讨并提出建议。

一、使用平行光线法平行光线法是透镜焦距测量中最常用的方法之一。

首先需要准备好一个光源和一个透镜,并将透镜放在它本来应该在的位置上。

然后,将光源放置在透镜的左侧或右侧,使得光线垂直射向透镜,从而得到一束平行光线。

接下来,调整透镜的位置,直到光线汇聚到一个点上并形成一个清晰的倒立实像。

此时,用“物距”、“像距”和“物像距比”等数据计算出透镜的焦距。

二、使用凸面镜法凸面镜法是测量透镜焦距的另一种常用方法。

实验中需要用到一根简单的火柴或蜡烛,一面光洁的凸透镜和一面光洁的平面镜。

首先,将火柴或蜡烛放置在凸透镜的焦点处,然后在火柴或蜡烛的左侧或右侧放置一个平面镜,使得镜子与透镜的光心重合,并调整镜子的位置和角度,直到透镜所成的像位于火柴或蜡烛原来所在的位置。

接下来,用“物距”、“像距”和“物像距比”等数据计算出透镜的焦距。

三、注意测量误差的控制在进行透镜焦距测量实验时,一定要注意误差的控制,以保证实验结果的准确性。

首先要注意实验环境,避免灰尘和光的干扰。

其次,要注意测量仪器的精度和稳定性,以免因故障和误差导致测量结果的错误。

最后,要进行实验数据的分析和处理,以评估测量的准确度和不确定度。

总之,测量透镜焦距是光学实验中的一个重要内容,对于理解光学技术和应用具有重要的意义。

在进行实验时,应结合实际情况选择恰当的测量方法,并注意误差的控制,以保证实验结果的准确性。

透镜焦距测量与调整方法

透镜焦距测量与调整方法

透镜焦距测量与调整方法透镜焦距是光学中一个重要的概念,它决定了透镜的成像效果。

在实际应用中,我们常常需要测量和调整透镜的焦距,以确保光学系统的正常运行。

本文将介绍一些常用的透镜焦距测量与调整方法。

在测量透镜焦距之前,我们需要了解一些基本的光学原理。

透镜的焦距是指光线经过透镜后会汇聚或发散的距离。

对于凸透镜来说,焦距是正的,光线会汇聚在焦点处;对于凹透镜来说,焦距是负的,光线会发散。

测量透镜焦距的方法有很多种,下面将介绍其中一些常用的方法。

一种简单的方法是使用物体成像法。

首先,我们需要一个远离透镜的物体,可以是一根细线或者一张标尺。

将物体放置在透镜的近焦点附近,然后观察透镜另一侧的成像情况。

当物体与透镜的距离等于透镜的焦距时,成像会出现最为清晰的情况。

我们可以通过移动物体或者透镜来调整成像的清晰度,从而确定透镜的焦距。

另一种常用的方法是使用屏幕成像法。

这种方法需要一个屏幕和一个光源。

首先,将光源放置在透镜的一侧,然后将屏幕放置在透镜的另一侧。

调整屏幕的位置,使得透镜成像在屏幕上。

当屏幕与透镜的距离等于透镜的焦距时,成像会出现最为清晰的情况。

通过移动屏幕或者透镜,我们可以调整成像的清晰度,进而确定透镜的焦距。

除了测量透镜焦距,我们有时还需要调整透镜的焦距以满足特定的需求。

一种常用的方法是改变透镜与物体的距离。

当透镜与物体的距离增加时,透镜的焦距也会增加,光线会更快地汇聚或发散。

通过调整透镜与物体的距离,我们可以改变透镜的焦距,实现不同的成像效果。

另一种调整透镜焦距的方法是改变透镜的曲率。

对于凸透镜来说,增加透镜的曲率会使焦距变小,光线会更快地汇聚。

而对于凹透镜来说,增加透镜的曲率会使焦距变大,光线会更快地发散。

通过改变透镜的曲率,我们可以调整透镜的焦距,实现不同的成像效果。

在实际应用中,测量和调整透镜焦距是非常重要的。

例如,在相机镜头中,准确的焦距可以确保图像的清晰度和准确度。

在显微镜和望远镜中,正确调整透镜的焦距可以提高观察的效果。

透镜焦距的测量讨论与建议

透镜焦距的测量讨论与建议

透镜焦距的测量讨论与建议透镜焦距的测量是光学实验中的一个重要内容,它可以帮助我们更好地了解透镜的性质和特点。

在进行透镜焦距的测量时,我们需要注意以下几点:1. 选择合适的光源:在进行透镜焦距的测量时,我们需要选择一个稳定的光源,以确保测量结果的准确性。

一般来说,我们可以选择白炽灯或者激光等光源。

2. 确定透镜的位置:在进行透镜焦距的测量时,我们需要确定透镜的位置,以便准确地测量焦距。

一般来说,我们可以将透镜放置在一个透镜架上,并使用一个光屏来接收透过透镜的光线。

3. 使用适当的测量仪器:在进行透镜焦距的测量时,我们需要使用适当的测量仪器,以确保测量结果的准确性。

一般来说,我们可以使用一个准直器和一个测距仪来测量透镜的焦距。

4. 注意测量误差:在进行透镜焦距的测量时,我们需要注意测量误差,以确保测量结果的准确性。

一般来说,我们可以进行多次测量,并取平均值来减小误差。

5. 考虑透镜的形状:在进行透镜焦距的测量时,我们需要考虑透镜的形状,以便选择合适的测量方法。

一般来说,我们可以使用平凸透镜或者凸凹透镜来进行测量。

6. 考虑透镜的材质:在进行透镜焦距的测量时,我们需要考虑透镜的材质,以便选择合适的测量方法。

一般来说,我们可以使用玻璃透镜或者塑料透镜来进行测量。

7. 注意测量环境:在进行透镜焦距的测量时,我们需要注意测量环境,以确保测量结果的准确性。

一般来说,我们需要在一个稳定的环境中进行测量,并避免干扰因素的影响。

8. 考虑测量精度:在进行透镜焦距的测量时,我们需要考虑测量精度,以确保测量结果的准确性。

一般来说,我们可以使用高精度的测量仪器来提高测量精度。

9. 注意数据处理:在进行透镜焦距的测量时,我们需要注意数据处理,以确保测量结果的准确性。

一般来说,我们可以使用统计学方法来处理数据,并计算出测量结果的误差范围。

10. 建议进行多次测量:为了确保测量结果的准确性,我们建议进行多次测量,并取平均值来减小误差。

透镜焦距的测定

透镜焦距的测定

实验3-13 透镜焦距的测定
一、画出实验光路图(标明各元件符号及名称)
二、测量公式及式中各量的物理意义
三、预习自测题
1.为了在光具座上实现准确测量,应使各光学元件同轴等高。

为此,先要目测粗调,然后再采用,通过两次成像中心来进行细调,细调时采用大像向小像靠拢。

2.物距像距法和自准直法测凹透镜焦距时,要求凸透镜在像屏上成一像。

3.凹透镜成的是像,因而不能用像屏直接接收到像,故一般借助,使其将光线会聚所成的像作为凹透镜的。

4.用位移法细调同轴等高时,若成的大像比成的小像高,则说明物比透镜。

5.测凸透镜焦距时,与物距像距法和自准直法相比,位移法的优点是。

6.取拿透镜时只允许拿透镜的,以免损坏光学面。

7.写出位移法测凸透镜焦距的相对不确定度传递公式。

四、原始数据记录
1.物距像距法测凸透镜焦距
2.自准直法测凸透镜焦距
3.位移法测凸透镜焦距
4.物距像距法测凹透镜焦距
5.自准直法测凹透镜焦距。

测量透镜焦距的方法

测量透镜焦距的方法

测量透镜焦距的方法
测量透镜焦距的方法
透镜是光学仪器中不可或缺的部分,而测量透镜焦距是透镜应用中的
一个重要环节。

透镜焦距是指透镜将平行光线聚焦成像的距离,是透
镜的重要参数之一。

下面介绍几种测量透镜焦距的方法。

1. 通过物距和像距测量
这是最常用的测量透镜焦距的方法。

首先将一物体放置在透镜的一侧,然后将屏幕或者像纸放置在透镜的另一侧。

调整透镜与屏幕或像纸的
距离,直到在屏幕或像纸上得到一个清晰的像。

此时,可以通过测量
物距和像距来计算透镜的焦距。

2. 通过远物成像测量
这种方法适用于焦距较大的透镜。

将一个远离透镜的物体放置在透镜
的一侧,然后将屏幕或像纸放置在透镜的另一侧。

调整屏幕或像纸的
位置,直到在屏幕或像纸上得到一个清晰的像。

此时,可以通过测量
透镜与屏幕或像纸的距离来计算透镜的焦距。

3. 通过双凸透镜的组合测量
将两个焦距相同的双凸透镜背对背组合在一起,形成一个双凸透镜组合体。

将一个物体放置在双凸透镜组合体的一侧,然后将屏幕或像纸放置在另一侧。

调整屏幕或像纸的位置,直到在屏幕或像纸上得到一个清晰的像。

此时,可以通过测量双凸透镜组合体与屏幕或像纸的距离来计算透镜的焦距。

以上是几种常用的测量透镜焦距的方法。

在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的方法。

同时,为了保证测量结果的准确性,需要注意测量时的环境和仪器的精度。

透镜焦距的测定实验报告

透镜焦距的测定实验报告

透镜焦距的测定实验报告
目录
1. 实验目的
1.1 实验原理
1.1.1 凸透镜焦距的定义
1.1.2 透镜成像规律
1.2 实验器材
1.3 实验步骤
1.4 实验结果分析
1.4.1 计算透镜焦距的方法
1.4.2 灵敏度分析
1.5 实验结论
1. 实验目的
本实验旨在通过测量透镜的焦距,掌握凸透镜的成像规律,加深对光学成像知识的理解。

1.1 实验原理
1.1.1 凸透镜焦距的定义
在光学中,透镜的焦距是指透镜将平行光线聚焦到焦点的距离,通常用f表示。

1.1.2 透镜成像规律
凸透镜的成像规律包括物体到透镜的距离、像到透镜的距离、物体高度与像高度的关系等。

1.2 实验器材
本次实验所用器材包括凸透镜、光源、物体等。

1.3 实验步骤
1. 将凸透镜放置在光源前方,调整物体到透镜的距离;
2. 观察在屏幕上形成的透镜成像,测量物体到透镜的距离和像到透镜的距离;
3. 重复测量多组数据,计算平均焦距。

1.4 实验结果分析
1.4.1 计算透镜焦距的方法
通过测量物体到透镜的距离和像到透镜的距离,可以利用透镜成像规律计算透镜的焦距。

1.4.2 灵敏度分析
实验过程中,适当调整物体到透镜的距离可以提高焦距的测量精度。

1.5 实验结论
通过本实验的测量和计算,得到了凸透镜的焦距值,并掌握了凸透镜的成像规律,加深了对光学成像知识的理解。

透镜焦距的测量

透镜焦距的测量

透镜焦距的测量
透镜焦距的测量可以采取以下方法:
1. 焦距公式法:根据透镜成像公式1/f = 1/v - 1/u,其中f为透
镜焦距,v为物距,u为像距。

测量物体与透镜之间的距离和
像与透镜之间的距离,并代入公式计算焦距。

2. 平面镜法:将光线垂直入射于透镜上,透过透镜后会形成一条射线,用平面镜反射这条射线,使其再次经过透镜,将平面镜向透镜移动,当成像发生最大偏移时,此时的像距就是透镜的焦距。

3. 物齐截法:从透镜前方不同距离处,依次放置两个小物体,当两个物体的像恰好重合时,离透镜最近的物体距离就是透镜的焦距。

4. 背景法:在透镜前放置一条标尺,调整透镜距离标尺的距离,使标尺上某一值的数字清晰可见,调整透镜的位置,使背景清晰,此时透镜到标尺的距离即为透镜的焦距。

需要注意的是,以上方法在测量时都应考虑到透镜的形状和光线的入射角度等因素,尽可能减小误差。

测量焦距的三种方法

测量焦距的三种方法

测量焦距的三种方法测量物体的焦距是光学实验中非常重要的一项任务。

焦距是指光线通过透镜或凸透镜后的聚焦能力,是光学系统的一个关键参数。

测量焦距的方法有很多种,本文将介绍其中的三种方法。

第一种方法是通过远焦距的透镜测量。

这种方法适用于测量凸透镜或薄透镜的焦距。

首先,将透镜放置在适当的支架上,并将一块被测物体(如一个小孔或线状物体)放置在透镜的近焦面上。

然后,将一块屏幕放置在透镜的远焦面上,并适当调节透镜位置,使得光线能够通过透镜并在屏幕上形成清晰的像。

通过测量透镜到屏幕的距离和透镜到物体的距离,可以计算出透镜的焦距。

第二种方法是通过近焦距的透镜测量。

这种方法适用于测量凹透镜的焦距。

与第一种方法类似,首先将透镜放置在支架上,并将物体放置在透镜的远焦面上。

然后,将一块屏幕放置在透镜的近焦面上,并适当调节透镜位置,使得光线能够通过透镜并在屏幕上形成清晰的像。

通过测量透镜到屏幕的距离和透镜到物体的距离,可以计算出透镜的焦距。

第三种方法是通过光屏法测量。

这种方法适用于测量透镜或凸透镜的焦距。

首先,将光源放置在透镜的一侧,并将透镜放置在光源的对面。

然后,将一块屏幕放置在透镜的另一侧,并适当调节屏幕的位置,使得光线能够通过透镜并在屏幕上形成清晰的像。

通过测量透镜到屏幕的距离和透镜到光源的距离,可以计算出透镜的焦距。

除了上述的三种方法,还有其他一些常用的方法可以测量焦距,如利用光线准直仪、利用双光栅干涉仪等。

这些方法在实际操作中,需要根据具体情况选择合适的方法。

总之,测量焦距是进行光学实验和设计光学系统的重要环节。

通过采用适当的测量方法,我们可以准确地得到焦距的数值,并用于实际应用中。

希望本文所介绍的三种方法对读者有所帮助,并能激发更多关于焦距测量的兴趣与研究。

实验透镜焦距的测量

实验透镜焦距的测量

实验十七 透镜焦距的测量实验目的:用物距像距法、共轭法求焦距、自准直法求焦距、由辅助透镜成像法求凹透镜焦距四种方法测透镜焦距实验原理:1、物距像距法:如图所示设凸透镜 的焦距为f ,物距为P ,对应像距为'P ,则透镜成像的高斯公式为f p p 111'=-, 得到:''p p pp f -=2、共轭法求焦距:取物与屏之间的距离L 大于四倍焦距4f ,此后固定物与屏的位置,移动透镜,则必能在屏上两次成像,如图所示,透镜位于I 时,得到放大像;位于II 时得到缩小像,透镜在两次成像之间的位移为d ,根据透镜公式,对于位置I 而言,()'21p d L p ---=,'2'1p d p +=则:()Lp d p d L f )('2'2+--=对于位置II 而言,'2'22)(p p L p =--=,像距则: Lp p L f '2'2)(-=解得:2'2dL p -=,故:L d L f 422-=3、自准直法求焦距:如图所示,当光源P 作为物 放在 透镜L 的第一焦平面内时,由P 发出的光经透镜后将成为平行光,如果在透镜后面放一与透镜光轴垂直的平面反射镜M ,则平行光经M 反射后将沿原来的路径反方向进行,并成像于P 点,P 与L 之间的距离,就是透镜的焦距f 。

4、由辅助透镜测凹透镜的焦距:对于凹透镜,因 为实物不能得到实像,所以不能用白屏接取像的方法求得焦距,可以利用辅助透镜成像的方法求得焦距。

物P 经凸透镜'P ,在'P 和1L 间放上待测凹透镜L ,就L 而言,虚像'P 又成像于''P ,根据公式得,2'111f p p =- 因此,''2p p pp f -=只要测得p, 'p 的绝对值,就可得凹透镜得焦距。

测量凹透镜焦距的八种方法

测量凹透镜焦距的八种方法

测量凹透镜焦距的八种方法凹透镜是一种能够对光线进行发散或分散的光学元件,具有很多重要的应用。

在实际应用中,我们需要了解凹透镜的焦距,以便正确选择适用于特定任务的透镜。

下面将介绍八种常用测量凹透镜焦距的方法。

1.焦平面法该方法使用的仪器是平行光管和屏幕。

首先将凹透镜放在平行光管前,保持平行光射入透镜后焦点一侧,然后调整屏幕位置,直到在透镜另一侧可以观察到一明亮的聚焦点。

屏幕到透镜的距离就是透镜的焦距。

2.近视调节法该方法使用的仪器是调节器和目标。

将透镜放在调节器上,并调节透镜与目标之间的距离,直到在目标上可以清晰看到图像。

测量调节器与透镜间的距离,这个距离就是透镜的焦距。

3.傍轴方法该方法使用的仪器是光轴与目镜。

将透镜置于光轴上,并调整目视器,使得在透镜的一侧可以看到一个清晰的缩小图像。

测量透镜背面到目视器的距离,这个距离就是透镜的焦距。

4.焦点移动法该方法使用的仪器是光源、透镜和屏幕。

在光源后方放置透镜,并调整透镜与屏幕之间的距离,使得在屏幕上可以看到一个清晰的聚焦点。

测量透镜与屏幕之间的距离,这个距离就是透镜的焦距。

5.干涉法该方法使用的仪器是反射镜和干涉仪。

在凹透镜一侧放置反射镜,使得入射的平行光被反射到干涉仪上。

通过调整反射镜的位置,使得干涉仪上的干涉条纹达到最小或最大。

测量反射镜与透镜之间的距离,这个距离就是透镜的焦距。

6.物方放大法该方法使用的仪器是物镜和目镜。

将物镜置于物体前方,通过调整物镜和目镜的距离,使得在目镜中可以观察到一个放大的清晰图像。

测量物镜与目镜之间的距离,这个距离就是透镜的焦距。

7.光得罗定律法该方法可以测量透镜的两个焦点位置。

通过放大激光光束,将光束正向传输到透镜上,然后测量出射光束的位置,从而得到透镜的焦点位置。

根据得到的两个焦点位置,可以计算出透镜的焦距。

8.自聚焦法该方法使用的仪器是狭缝和幕。

在狭缝前方放置透镜,通过调整幕的位置,使得在幕上可以观察到一明亮的自聚焦点。

粗测透镜焦距的方法

粗测透镜焦距的方法

粗测透镜焦距的方法
粗测透镜焦距的方法有一些简单但有效的技巧,这些方法可以在没有专业光学仪器的情况下提供一个近似值。

以下是一些常见的方法:
1.视差法:
•将透镜放在一个光源(例如窗户或灯光)的前面。

•调整透镜到焦距,使得通过透镜看到的背景中的物体清晰。

•然后,测量透镜到物体的距离即为透镜的焦距。

2.成像法:
•将透镜对准光源,并将屏幕(例如白纸或墙壁)放在透镜的另一侧。

•调整屏幕的位置,使得在屏幕上能够看到透镜所成的清晰的倒立图像。

•透镜到屏幕的距离即为透镜的焦距。

3.放大镜法:
•使用一个凸透镜(例如放大镜)。

•将放大镜对准一块字迹较小的文字,然后逐渐调整距离,直到文字在透镜的另一侧清晰可见。

•透镜与文字之间的距离即为透镜的焦距。

请注意,这些方法提供的焦距值可能是一个相对粗糙的估计。

要获得更准确的焦距测量,需要使用专业的光学仪器,例如透镜测量系统或焦距测量仪。

此外,这些方法对于非理想透镜(例如带有色差或畸变的透镜)的情况可能不
够准确。

透镜焦距的测量

透镜焦距的测量

自组望远镜透镜是光学仪器中最基本的器件,常常被组合在其他光学仪器中。

焦距是反映透镜性质的一个重要参数。

因此了解并掌握透镜焦距的测量方法,不仅有助于加深理解几何光学中的成像规律,也有助于加强对光学仪器调节和使用的训练。

另外,光学平台是光学实验中的常用设备,通过本实验还可以了解光学平台的使用方法。

一、实验目的1、通过实验进一步理解透镜的成像规律;2、掌握测量透镜焦距的几种方法;3、掌握和理解光学系统光路调节的方法。

二、实验原理1、薄透镜成像原理及其成像公式在近轴光线条件下,薄透镜的成像公式为111+=(14-1)u v f式中u为物距,v为像距f为焦距,对于凸透镜、凹透镜而言,u恒为正值,像为实像时v为正,像为虚像时v为负,对于凸透镜f恒为正,凹透镜f恒为负。

图14-1 共轭法测凸透镜焦距原理图图14-2 自准直法测凸透镜焦距原理图2、测量凸透镜焦距的原理(1)物距-像距法根据成像公式,直接测量物距和像距,并求得透镜的焦距。

(2) 共轭法(位移法)由图14-1可见,物屏和像屏距离为L (L >4f ),凸透镜在O 1、O 2两个位置分别在像屏上成放大和缩小的像,由凸透镜成像公式,成放大的像时,有111u v f +=,成缩小的像时,有111u D v D f +=+-,又由于 u v D +=,可得224L D f L-=。

(3) 自准法位于凸透镜L 焦平面上的物体AB 上(实验中用一个圆内三个圆心角为060 的扇形)各点发出的光线,经透镜折射后成为平行光束(包括不同方向的平行光),由平面镜M 反射回去仍为平行光束,经透镜会聚必成一个倒立等大的实像于原焦平面上,这时像的中心与透镜光心的距离就是焦距f (如图14-2)。

3、 测量凹透镜焦距的原理(1)自准值法通常凹透镜所成的是虚像,像屏接收不到,只有与凸透镜组合起来才可能成实像。

凹透镜的发散作用同凸透镜的会聚特性结合得好时,屏上才会出现清晰的像(如图14-3所示)。

三种测量正负透镜焦距的方法及原理

三种测量正负透镜焦距的方法及原理

课程名称应用光学题目名称测量透镜焦距的方法及原理姓名潜力股测量透镜的方法及原理摘要:透镜是光学仪器中最基本的光学元件,而焦距是透镜的重要参量之一。

本文介绍了三种测量凸透镜和凹透镜焦距的实验方法,分别是自准直法,贝塞尔法,透镜成像公式法。

关键词:焦距自准直法贝塞尔法透镜成像公式法一:自准直法光线通过位于物镜焦平面的分划板后,经物镜形成平行光。

平行光被垂直于光轴的反射镜反射回来,再通过物镜后在焦平面上形成分划板标线像与标线重合。

1.1自准直法测凸透镜焦距1.1.1实验器材光学实验平台,光具座,白光源,物屏,待测凸透镜,全反射镜(平面镜)。

1.1.2实验原理当物屏处在凸透镜的焦平面时,它发出的光线通过透镜后将成为一束平行光。

若用与主光轴垂直的平面镜将此平行光反射回去,反射光再次通过透镜后仍会聚于透镜的焦平面上,其会聚点将在发光点相对于光轴的对称位置上。

1.1.3实验步骤(1)如图1-1,沿光具座装好各器件,并调至共轴;(2)将物屏置于白光源前约50毫米处,被测凸透镜和反射镜尽量靠近,并在物屏前后移动,观察物屏上像的变化情况,知道物屏上出现清晰,倒置的字像为止;图1-1 自准直法测量凸透镜焦距装置图1.2自准直法测凹透镜焦距1.2.1实验器材光学实验平台,光具座,白光源,物屏A ,凸透镜L1,待测凹透镜L2,全反射镜M (平面镜),像屏N 。

1.2.2实验步骤及原理凸透镜L1将物A 发出的光成像于像屏N ,将待测凹透镜L2置于L1与像屏N 之间,当移动L2并使其光心到屏N 的间距等于凹透镜L2的焦距时,光线经L2后将成为平行光束,这时,若在L2与N 之间放一平面镜M ,这束平行光被M 反射,将在物平面上成一与物A 等大倒立的实像。

因此,只要测量L2与N 之间的距离(ON),即是凹透镜L2的焦距。

图1-2 自准直法测量凹透镜焦距[1]二:贝塞尔法贝塞尔法也叫两次成像法,大意就是通过改变被测透镜的位置来确定透镜的焦距。

三种测量正负透镜焦距的方法及原理

三种测量正负透镜焦距的方法及原理

三种测量正负透镜焦距的方法及原理测量正负透镜焦距是光学实验中的一个重要内容。

下面将介绍三种常用的测量正负透镜焦距的方法及原理。

1.法拉第实验法法拉第实验是一种直接测量正负透镜焦距的方法,该方法利用反射定律和焦距公式进行测量。

实验装置由一条垂直于光轴的架线上加有一根半透明的平面镜和一根凹透镜组成。

原理:当入射光线与平面镜垂直时,经过平面镜的光线会发生反射,并称为主光线;主光线经过凹透镜后会汇聚到一点,即为凹透镜的焦点。

我们可以通过调节凹透镜的位置,当凹透镜成为平面镜并且成为主光线时,此时入射光线与主光线之间的角度就是反射角,通过测量反射角和入射角,再根据反射定律可以得到凹透镜的焦距。

2.屏幕法屏幕法是一种间接测量正负透镜焦距的方法,该方法利用成像的原理和测量屏幕位置的方法进行测量。

实验装置由一根光屏、一根凹/凸透镜和一束针孔光源组成。

原理:在距离凹/凸透镜适当位置的光屏上,通过放置一个针孔光源产生一束平行光线通过透镜。

根据透镜成像的特点,当光线通过凹透镜后,会发生折射并汇聚到一点,即为凹透镜的焦点。

通过调整光屏的位置,使得光线通过凹透镜后在屏幕上成像,测量屏幕到凹透镜的距离,即可得到凹透镜的焦距。

3.物距方法物距方法是一种间接测量正负透镜焦距的方法,该方法通过物距、像距和透镜焦距的关系进行测量。

实验装置由一张标定尺、一根凹/凸透镜和一个物体组成。

原理:在光轴上放置一个物体,通过凹/凸透镜进行成像。

根据物距与像距的关系公式(1/f=1/u+1/v),我们可以通过测量物体距离透镜的距离和成像距离,再利用该公式求解出透镜的焦距。

综上所述,法拉第实验法、屏幕法和物距法都可用于测量正负透镜的焦距。

不同的方法有不同的原理和适用范围,根据实验的具体条件和要求,选择合适的方法进行测量,可以准确地得到正负透镜的焦距。

透镜焦距的测量

透镜焦距的测量

透镜焦距的测量注意事项:1.本告示牌供实验者阅读参考,所以不要在上面写字,更不能带出实验室。

2.不要用手直接接触透镜表面。

3.不用的透镜请放在实验台上的透镜架座上,不要直接放在实验台上。

4. 激光测距中使用的激光功率很低,且照射在挡光片的黒布上,十分安全。

但实验时也要注意不要让激光照射在其他物体上,防止引起的散射光。

实验步骤1. 粗测凸透镜的焦距(不计算不确定度)a) 将远处的物体(如窗户)清晰地成像在像屏,前后移动透镜, b) 用钢尺测出凸透镜到像屏的距离,此即为透镜的焦距。

(此处作了什么近似?是否合理?测量结果能精确到哪一位?)2.用二次成像法测量凸透镜焦距(估读1/2 mm ,不计算不确定度) a)光具座上放上物屏与像屏,物屏与像屏之间距离大于4倍透镜焦距。

b) 保持物屏与像屏之间距离不变,移动凸透镜,分别记录在像屏上清晰地成放大像与缩小像时所对应的凸透镜位置。

c)多次测量,计算凸透镜的焦距。

(实验完成后先大致计算一下焦距)3. 用自准直法测量凸透镜焦距(人工读数:不确定度限值0.1mm,估读1/2mm ;激光测距:不确定度限值0.2mm ,最小示值1mm ,没有估读)a)在光具座上依次放上光源、物屏、凸透镜和反射镜。

移动凸透镜直到在物屏上看到清晰的像。

(如何判断这就是自准直像?实验前物屏、凸透镜和反射镜距离多少如何决定)记录物屏与凸透镜的位置。

b)将凸透镜绕支架旋转180°,重复上述测量。

(为什么要旋转?) c)计算凸透镜焦距与不确定度。

(实验完成后先大致计算一下焦距,不确定度离开实验室后回去计算)f 1与f 2凸透镜支架旋转前后测得的焦距, 221ff f +=,2)(u )()u(2212f f f +=u4.用测得的凸透镜焦距值测量凹透镜的焦距(不计算不确定度) a) 放凸透镜,移动像屏,在像屏上看到清晰的缩小像。

记录此时像屏的位置。

b) 像屏放在光具座的另一(顶)端。

透镜焦距的测量

透镜焦距的测量

实验5 透镜焦距的测量焦距是透镜(或透镜组)的主点到焦点的距离,是透镜(或透镜组)的重要参数之一。

测定透镜焦距的常用方法有平面镜法(自准法)和物距像距法。

对于凸透镜还可用移动透镜二次成像法(又称共轭法)。

应用这种方法,只需要测定透镜本身的位移,测法简单,测量的准确度较高。

实验目的⒈学会简单光学系统的共轴调节;⒉学习测量薄透镜焦距的几种方法。

(自准法、物距像距法、共轭法)⒊掌握简单光路的分析和调整方法。

实验原理一、透镜成像公式透镜分凸透镜、凹透镜。

⑴凸透镜具有使光束聚合的作用。

当一束平行于透镜主光轴的光线通过透镜后,将会聚到主光轴上,会聚点F称为透镜的焦点。

透镜光心O到焦点F的距离称为焦距(图5-1)。

图5-1透镜的焦点焦距(a)凸透镜(b)凹透镜(2)凹透镜具有使光束发散的作用,即一束平行于透镜主光轴的光线透过凹透镜后散开,把发散光的反向延长线与主光轴的交点F称为该透镜的交点。

透镜光心O到焦点F的距离称为它的焦距f (图5-1(b ))当透镜的厚度与焦距相比为很小时,这种透镜称为薄透镜。

在近轴光线的条件下,薄透镜(包括凸透镜和凹透镜)成像规律可表示为111u fυ+= (5-1) 式中,u 为物距,υ为像距,f 为透镜的焦距。

u 、υ和f 均从透镜的光心O 点算起。

物距u 恒取正值,像距υ的正负由像的实虚决定。

实像时,υ为正;虚像时,υ为负。

凸透镜的f 取正值;凹透镜的f 取负值。

为了便于计算透镜焦距f ,式(5-1)可以改为u f u υυ=+ 5-2 只要测得物距u 和像距υ,便可算出透镜的焦距f 。

二、凸透镜焦距的测量原理⒈ 自准法见图5-2所示,若物体AB 恰好处于透镜 L 的焦平面上,则物上任一点发出的光线经透 镜L 后成为一束平行光,被平面镜M反射后仍 为平行光,再次通过透镜L后又在焦平面上成 像,像11B A 与物AB 等大倒立,物距即等于透 镜的焦距f 。

这种方法是利用实验装置(待测透镜)自身 产生的平行光束来调焦,所以叫做“自准法”, 也称为“自准直法”。

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f a2 b2 4a
a b f 4a
2
2
• 数据记录与处理
物屏位置 K (mm) 像屏位置 M (mm) 放大时透镜 位置b1 (mm) 物像位置 a (mm) 缩小时透镜 位置b2 (mm)
透镜移动 焦 距 f 距离b=b2-b2 (mm) (mm)
1 2 3
f
由上表可得焦距平均值为f(mm)2
f
a2
4a
利用公式:
a b f 4a
2
2
即可计算凸透镜的焦距。
贝塞尔法测量薄凸透镜焦距
测量条件:
a 4f
优点:不易测准或测量的物理量u、v转换 为易测准的物理量a、b。 方法:屏与物可事先固定在一定的位置上,其间距a
2 2
可以被准确测量。b只是透镜在S1、S2两个成像位置 a b f 4a 间的相对位移,与透镜主平面是否通过S1、S2 无关, 故也不难测准。
物屏位置K 透镜位置L 像屏位置M (mm) (mm) (mm) 物 距u (mm) 像 距v (mm) 焦 距f (mm)
1 2 3
f
由上表可得焦距平均值为
f
(mm)
2.贝塞尔法测量薄凸透镜的焦距 • 物屏和像屏之间距离a大于4f,移动透镜,在像 屏上分别得到放大与缩小的实像,重复三次, 测出b的平均值,计算焦距。 • 将上述焦距透镜的数值取平均值。
1 1 1 u v f
即可计算凸透镜的焦距。直接测量法也称作为 物像法。
2.贝塞尔法测量薄凸透镜的焦距
2.贝塞尔法测量薄凸透镜的焦距
将光源、物体、凸透镜、像屏同轴安放; 测量物体到像屏的距离a; 移动凸透镜,在像屏上呈现放大、倒立的实像; 再移动凸透镜,在像屏上呈现缩小、倒立的实像, 测量凸透镜移动的距离b。 b
体组成,凹透镜两边厚,中间薄,主要对光线 起发散作用。一般用于望远镜上,也可作为组 合透镜使用。
凹透镜是由两面都是磨成凹球面的透明镜
【实验原理】
光路图
1. 直接测量法测量薄凸透镜的焦距 把光源、物体、凸透镜、像屏同轴安放, 在像屏上呈现放大、倒立的实像。测量物体到 凸透镜的距离,即物距u,测量凸透镜到像屏的 距离v,利用公式
【实验内容】
1. 直接测量法测量薄凸透镜的焦距 • 分别测量物屏位置、透镜位置和像屏位置, 在像屏上呈现放大、倒立的实像。计算凸透镜 的焦距。(测量2次) • 固定物屏和像屏位置,移动透镜,在像屏上呈 现缩小、倒立的实像。计算凸透镜的焦距。 (测量1次) • 将上述焦距透镜的数值取平均值。
• 数据记录与处理
透镜焦距的测量
【实验目的】 • 理解透镜成像规律。 • 掌握测定薄凸透镜焦距的基本方法。
【仪器用具】 • 轨道光具组。 • 会聚透镜。 • 光源、平面镜。
【实验原理】
凸透镜两边薄,中间厚,主要对光线起会聚作 用。一般用于幻灯机、照相机和投影仪上,也 可作为放大镜使用。
凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成,
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