大学物理实验实验9__光学基本测量
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光学基本测量
物理实验教学中心
实验背景
透镜是古老的光学元件，透镜分凸透镜 和凹透镜两类，它们有着广泛的应用，如照 相机、摄像机镜头镜片，望远镜、显微镜的 物镜和目镜，眼镜片等都是透镜组成。焦距 是薄透镜的光心到其焦点的距离，是薄透镜 的重要参数之一，测定焦距是最基本的光学 实验。
实验目的
1、 加深对薄透镜成像规律的理解。 2、掌握光学系统的共轴调节和简单光 路的分析及调整方法。 3、掌握薄透镜焦距的常用测定方法。
思考题
1、在用共轭法测凸透镜的焦距时，D变大，标准误差 f 是变大还是变小？为什么？
2、什么是实像和虚像？什么是实物和虚物？如何获得虚物？ 3、如果进行单凸透镜成像的共轴调节时，放大像和缩小像的中心 在像屏上重合，是否意味着共轴？为什么？
为正值，对凹透镜 f 为负值。
实验内容与步骤
一、凸透镜焦距的测定：
1、自准直法
自准直法测量原理图
则凸透镜焦距为 f x1 x2 2、物距像距法
物距像距法测量原理图
3、共轭法
共轭法测量原理图
D2 d 2 则：f
4D
二、凹透镜焦距的测定
则：
测量光路图
11 1 uv f
（虚物的物距为负）
f u gv uv
由于u<v，求出的凹透镜L2的焦距 为f 负值。
注意事项
在实验测试前，进行“共轴等高”的调整
具体调整过程可分两步进行 （1）粗调 先将透镜等器件向光源靠拢，调节高低、左右位置，凭目视 使光源、物屏上的透光孔中心、透镜光心、像屏的中央大致在一 条与光具座导轨平行的直线上，并使物屏、透镜、像屏的平面与 导轨垂直。 （2）细调 利用透镜二次成像法来判断是否共轴，并进一步调至共轴。
实验仪器
光具座及附件、 白炽光源、 平面反射镜、 待测凸透镜和凹透镜
ห้องสมุดไป่ตู้
实验原理
在满足薄透镜和近轴光线的条件下，物距 、u 像距 v 和焦距 f
之间的关系为：
11 1 uv f
这就是薄透镜成像的公式，又称高斯公式。 并规定在上式 中
物距，实物为正，虚物为负；像距 v，实像为正，虚像为负；对凸透镜 f
物理实验教学中心
实验背景
透镜是古老的光学元件，透镜分凸透镜 和凹透镜两类，它们有着广泛的应用，如照 相机、摄像机镜头镜片，望远镜、显微镜的 物镜和目镜，眼镜片等都是透镜组成。焦距 是薄透镜的光心到其焦点的距离，是薄透镜 的重要参数之一，测定焦距是最基本的光学 实验。
实验目的
1、 加深对薄透镜成像规律的理解。 2、掌握光学系统的共轴调节和简单光 路的分析及调整方法。 3、掌握薄透镜焦距的常用测定方法。
思考题
1、在用共轭法测凸透镜的焦距时，D变大，标准误差 f 是变大还是变小？为什么？
2、什么是实像和虚像？什么是实物和虚物？如何获得虚物？ 3、如果进行单凸透镜成像的共轴调节时，放大像和缩小像的中心 在像屏上重合，是否意味着共轴？为什么？
为正值，对凹透镜 f 为负值。
实验内容与步骤
一、凸透镜焦距的测定：
1、自准直法
自准直法测量原理图
则凸透镜焦距为 f x1 x2 2、物距像距法
物距像距法测量原理图
3、共轭法
共轭法测量原理图
D2 d 2 则：f
4D
二、凹透镜焦距的测定
则：
测量光路图
11 1 uv f
（虚物的物距为负）
f u gv uv
由于u<v，求出的凹透镜L2的焦距 为f 负值。
注意事项
在实验测试前，进行“共轴等高”的调整
具体调整过程可分两步进行 （1）粗调 先将透镜等器件向光源靠拢，调节高低、左右位置，凭目视 使光源、物屏上的透光孔中心、透镜光心、像屏的中央大致在一 条与光具座导轨平行的直线上，并使物屏、透镜、像屏的平面与 导轨垂直。 （2）细调 利用透镜二次成像法来判断是否共轴，并进一步调至共轴。
实验仪器
光具座及附件、 白炽光源、 平面反射镜、 待测凸透镜和凹透镜
ห้องสมุดไป่ตู้
实验原理
在满足薄透镜和近轴光线的条件下，物距 、u 像距 v 和焦距 f
之间的关系为：
11 1 uv f
这就是薄透镜成像的公式，又称高斯公式。 并规定在上式 中
物距，实物为正，虚物为负；像距 v，实像为正，虚像为负；对凸透镜 f