大学物理焦距实验
大物实验报告焦距
一、实验目的1. 了解透镜的基本性质和成像规律；2. 掌握测量透镜焦距的原理和方法；3. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理1. 透镜成像规律：根据薄透镜成像公式，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像；当物距在焦距与二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像。
2. 焦距测量方法：（1）物距像距法：通过测量物距和像距，根据薄透镜成像公式计算焦距；（2）自准直法：利用平面镜和透镜，通过观察成像情况，确定焦距；（3）辅助透镜成像法：通过辅助透镜与被测透镜的组合，观察成像情况，确定焦距。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：光具座、透镜、平面镜、物屏、像屏、刻度尺等；2. 实验材料：白纸、铅笔、计算器等。
四、实验步骤1. 物距像距法测量焦距：（1）将透镜固定在光具座上，将物屏放置在透镜前适当位置；（2）调整像屏，使像清晰；（3）测量物距和像距，记录数据；（4）根据薄透镜成像公式计算焦距。
2. 自准直法测量焦距：（1）将透镜、平面镜和物屏依次放置在光具座上；（2）调整透镜和物屏的高度，使透镜与物屏共轴；（3）移动透镜，使像清晰；（4）根据成像情况，确定焦距。
3. 辅助透镜成像法测量焦距：（1）将辅助透镜和被测透镜依次放置在光具座上；（2）调整辅助透镜和被测透镜的高度，使透镜与物屏共轴；（3）移动透镜，使像清晰；（4）根据成像情况，确定焦距。
五、实验数据及处理1. 物距像距法测量数据：物距u = cm，像距v = cm，焦距f = cm。
2. 自准直法测量数据：透镜与物屏共轴，像清晰，焦距f = cm。
3. 辅助透镜成像法测量数据：透镜与物屏共轴，像清晰，焦距f = cm。
六、实验结果分析1. 比较三种测量方法得到的焦距值，分析误差来源；2. 分析实验过程中的操作误差和测量误差；3. 总结实验过程中遇到的问题及解决方法。
七、实验总结通过本次实验，我们掌握了测量透镜焦距的原理和方法，了解了透镜的基本性质和成像规律。
焦距测量实验报告
一、实验目的1. 理解透镜成像原理，掌握透镜焦距的定义。
2. 通过实验，学会使用不同方法测量透镜焦距。
3. 分析实验误差，提高实验数据处理能力。
二、实验原理透镜焦距是指透镜的光心到其焦点的距离。
根据透镜成像原理，当物体位于透镜的一倍焦距之外时，透镜在另一侧形成一个实像，此时实像的位置与物体到透镜的距离之间存在一定的关系。
本实验通过以下几种方法测量透镜焦距：1. 物距像距法：根据透镜成像公式，当物体位于透镜的一倍焦距之外时，有 1/f = 1/v - 1/u，其中 f 为透镜焦距，v 为像距，u 为物距。
2. 自准直法：利用透镜自准直特性，通过调整透镜与物体、像屏的距离，使物体在像屏上形成清晰的实像，此时物距与像距之和等于透镜焦距的两倍。
3. 平行光管法：利用平行光管产生平行光，通过测量平行光与透镜焦点的距离，得到透镜焦距。
三、实验仪器1. 凸透镜2. 凹透镜3. 平行光管4. 光具座5. 物距尺6. 像距尺7. 记录本四、实验步骤1. 物距像距法：将物体放置在凸透镜前，调整物距和像距，使物体在像屏上形成清晰的实像。
记录物距和像距，根据透镜成像公式计算焦距。
2. 自准直法：将物体放置在凸透镜前，调整透镜与物体、像屏的距离，使物体在像屏上形成清晰的实像。
记录物距和像距之和，得到透镜焦距。
3. 平行光管法：将平行光管对准透镜，调整平行光管与透镜的距离，使平行光束与透镜焦点相交。
记录平行光束与透镜焦点的距离，得到透镜焦距。
五、实验数据1. 物距像距法：物距 u = 30 cm，像距 v = 60 cm，焦距 f = 20 cm。
2. 自准直法：物距 u = 30 cm，像距 v = 90 cm，焦距 f = 60 cm。
3. 平行光管法：平行光束与透镜焦点的距离 d = 20 cm，焦距 f = 20 cm。
六、数据处理与分析1. 计算三种方法的实验误差：（1）物距像距法：误差Δf1 = |f1 - f理论| = |20 cm - 20 cm| = 0 cm。
大学物理实验教案-测定薄透镜的焦距
大学物理实验教案-测定薄透镜的焦距大学物理实验教案实验项目测定薄透镜的焦距教学目的1、掌握简单光路的分析和光学系统的共轴、等高调节方法；2、掌握测量薄透镜焦距的几种方法及其原理；3、加深对透镜成像规律的认识。
实验原理1. 薄透镜成像公式通过透镜中心并且垂直于镜面的直线称做透镜的主光轴。
近光轴光线通过薄透镜成像规律可表示为111u v f+=(1)其中u—物距（实物为正，虚物为负）v—像距（实像为正，虚像为负）f—焦距（凸透镜为正，凹透镜为负）u、v、f均从透镜的光心算起。
由(23-1)式可知，只要能测出u和v，则f 便可求出。
2. 凸透镜焦距的测量方法（1）平面镜法（自准法）如图1所示，当物体位于凸透镜的焦平面时，物点所发出的光通过凸透镜后将成为一束平行光。
如果用平面镜把这束平行光反射回去（反射光也是一束平行光），使反射光再次通过凸透镜，则这束平行反射光将会聚成像于透镜的焦平面上。
因此，通过调整凸透镜与物体之间的距离使得在物屏上能看到物体的清晰的像，那么物体与透镜的距离就是透镜的焦距。
此时分别读出物体与透镜在光具座上的位置x1和x2，则透镜焦距为21f x x=-。
图1 平面镜法（2）物距像距法如图2所示，当物体置于凸透镜焦距以外，物体发出的光线经透镜折射后成像在透镜的另一侧，调节像屏（或透镜）位置，使得在像屏上得到清晰的物体的像，此时分别读出物屏，透镜及像屏在光具座上的对应位置x1、x2和x3。
则物距21u x x=-，像距32v x x=-。
再利用(1)式便可求出透镜焦距。
图2 物距像距法（3）共轭法(两次成像法)如图3所示，物屏和像屏间的距离L ＞4f ，保持L 不变，移动透镜，当它在O 1处时，像屏上出现一个放大的清晰的像(此时物距为u 1，像距为v 1)，当它移到O 2处时，像屏上出现一个缩小的清晰的像，对应两次成像时透镜间的距离为l ，按透镜成像公式(1)式可知：在O 1处有11111u L u f +=- (2)在O 2处有 11111u lL u l f +=+-- (3)由(2)式、(3)式消去f 得 12L l u -=(4)将(4)式代入(3)式得 224L l f L -=(5)其中，L 、l 均可测，故f 可求得。
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引言：透镜是一种常见的光学元件，广泛应用于光学仪器和设备中。
了解透镜的性质对于正确使用和设计光学系统至关重要。
其中，透镜的焦距是一个重要的参数，它决定了透镜成像的特性和应用范围。
本实验旨在通过实际测量的方法确定透镜的焦距，并探究焦距与透镜的形状、材料等因素之间的关系。
实验步骤：1. 实验器材准备：准备一组透镜，包括凸透镜和凹透镜，以及一个光屏、一根直尺和一支小灯泡。
2. 准备工作：将光屏放置在实验室桌上，确保光屏与透镜之间的距离可以调节。
将透镜放置在透镜架上，调整透镜与光屏之间的距离，使其与透镜的中心轴垂直。
3. 准备光源：将小灯泡放置在透镜的一侧，确保光线通过透镜后能够照射到光屏上。
4. 准备测量：将直尺放置在光屏上，作为参考线。
确保直尺与光屏垂直，并将直尺的零点与光屏上的中心对齐。
5. 测量凸透镜的焦距：将凸透镜放置在透镜架上，调整透镜与光屏之间的距离，使得光线通过透镜后能够在光屏上形成一个清晰的焦点。
移动光屏，直到焦点清晰可见。
测量透镜与光屏之间的距离，即为凸透镜的焦距。
6. 测量凹透镜的焦距：将凹透镜放置在透镜架上，按照同样的方法进行测量。
通过调整光屏的位置，找到凹透镜的焦点。
测量透镜与光屏之间的距离，即为凹透镜的焦距。
实验结果与分析：通过上述实验步骤，我们测得了凸透镜和凹透镜的焦距。
根据实验结果，我们可以发现焦距与透镜的形状有关。
凸透镜的焦距为正值，而凹透镜的焦距为负值。
这是因为凸透镜会使光线会聚到一个焦点上，而凹透镜会使光线发散。
同时，我们还可以发现焦距与透镜的形状和材料有关。
对于同一形状的透镜，焦距与透镜的曲率半径成反比。
而对于相同材料的透镜，焦距与透镜的折射率成正比。
实验误差与改进：在实验过程中，可能存在一些误差，例如光线的折射、透镜的制造误差等。
为了减小误差，可以采取以下改进措施：1. 使用更精确的测量工具，如千分尺或激光测距仪，来测量透镜与光屏之间的距离。
薄透镜焦距的测量实验报告
（2）学会用自准直法测量薄凸透镜的焦距 （3）学会用位移法测量薄凸透镜的焦距 （4）学会用物距-像距法测量薄凸透镜的焦距 （5）学会用物距-像距法测凹透镜的焦距 2、实验仪器、设备或软件 光具座，凸透镜，凹透镜，光源，物屏，平面反射镜，水平尺和滤光片等
二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析） （1）观测依据
f D2 d 2 (xi xo )2 (xl 2 xl1)2
4D
4 xi xo
xo和xi取值不变(取整数)，xL1和xL2各取一组测量平均值。 4．用物距-像距法测凹透镜的焦距 B
A
F2
F1 XL
L1 L2
XoA1 A1
BB!1
XAi 2 A2
B2
在上图中：L1为凸透镜，L2为凹透镜，凹透镜坐标位置为XL，F1为凸透镜的焦点， F2为凹透镜的焦点，AB为光源，A1B1为没有放置凹透镜时由凸透镜聚焦成的实像，同时
xi xo 2
xi xo
f xi xo 2xl
xl
xi xo
f xl xo xi xo xl xo xi xl xl xo f
xi
xi xo 2
xi xo
直接测量量xo，xL，xi的合成不确定度 x0 、 xL 和 xi 计算如下：
uv uv
(Xl
Xo)(Xi (Xi Xo)
Xl
)
=432.00
三、结论
1、实验结果 （1）用自准值法测得凸透镜的焦距为： （2）物距——像距法测得凸透镜的焦距为：用不确定值表示为：f= (mm) （3）位移法测量薄凸透镜的焦距为：
（4）用物距-像距法测凹透镜的焦距为： 2、分析讨论 在实验中应注意： (1)物屏应紧靠光源。 (2)自准直法测焦距时，平面反射镜距物屏最好不要超过 35 厘米。 (3)用位移法测焦距时，大、小像不要相差太悬殊。
大学物理实验薄透镜焦距的测定
光学实验 薄透镜焦距的测定一、［实验目的］1．明确光学实验室规则，训练相应的实验规范行为； 2．认识光学实验平台，学会调节光学系统使之共轴； 2．掌握薄透镜焦距的3种常用测定方法。
二、［实验仪器］ 1．光学平台2．凸透镜（f70 ） ；凸透镜（f190）（待测物） 凹透镜（f-100）（待测物） 3．光源、物屏、像屏、平面镜 三、［实验原理］本实验中仅考虑透镜厚度比球面曲率半径小得多的透镜，此时，透镜的两个主平面与透镜中心面可看作是重合的。
因此，物距u 、像距v 、焦距f 可视为是物、像、焦点与透镜中心的距离。
1．由自准直法测凸透镜焦距2．用物距像距法测透镜焦距设薄透镜的焦距f ，物距为u ，对应的像距为v ,则透镜成像的公式：fv u 111=+ 即 vu uvf +='-------------------（1） 通过物距、像距的测定，求薄透镜的焦距。
3．用两次成像法测凸透镜焦距在下图中，取物、屏之距L > 4f ，且在实验过程中保持不变。
置凸透镜于物、屏之间，移动透镜的座驾观察二次成像的图案，则凸透镜有两个位置Ⅰ与Ⅱ （二者相距为 d ）可使物成像于屏上，其中一个是放大、倒立的实像，另一个是缩小、倒立的实像。
Ld L f 422-='-------------------------（2）分别测量L 和d ，代入上式即可求得凸透镜焦距。
4．测定凹透镜的焦距薄凹透镜是一种发散透镜。
实物经过凹透镜的折射无法形成实像，因此测量焦距的方法一般要加一块凸透镜。
先将实物发出的光经凸透镜折射后形成会聚光束，然后利用会聚光束来测定凹透镜的焦距。
光路图如下图。
先用一块凸透镜（本实验选f70）把光源形成一个汇聚点（实像可以在接受屏上找到成像位置），然后加上待测的凹透镜，则会聚光束经凹透镜发散，形成一个新汇聚点（仍然是实像）。
测出两个汇聚点（实像）到凹透镜中心的距离，就可以知道物距u （负号）和像距v 。
大物实验之薄透镜焦距的测量
实验结果较为准确，但存在一定的误差。
实验数据处理
通过多次测量求平均值，减小了误差对结果的影响。
误差来源分析
读数显微镜精度
读数显微镜的精度对实验结果有较大影响，是主 要误差来源之一。
光杠杆放置位置
光杠杆放置位置不准确会影响到光线折射角度， 从而影响焦距测量结果。
环境因素
环境中的温度、湿度和气流等因素也会对实验结 果造成一定影响。
分析实验过程中可能存在的误差 来源，如测量误差、读数误差等，
并评估其对实验结果的影响。
结果对比
将实验结果与标准值进行对比， 分析实验结果的偏差情况。
结论总结
根据实验结果和分析，总结实验 结论，并提出改进意见和建议，
为后续实验提供参考和借鉴。
05
实验结论与误差分析
实验结论
薄透镜焦距的测量方法
通过实验，我们掌握了使用光杠杆和读数显微镜测量薄透镜焦距 的方法。
光源与屏幕
光源
提供实验所需的光线，通常选用平行 光光源，例如激光器或聚光灯。
屏幕
用于接收透镜折射后的光线，并将其 聚焦成清晰的像。屏幕应具有足够的 尺寸和亮度，以便观察和测量。
米尺
米尺用于测量透镜与屏幕之间的距离 ，确保实验过程中测量数据的准确性 。
米尺应选用精度高、刻度清晰的测量 工具，以便于准确读取数据。
减小误差的方法
1 2
提高测量仪器精度
采用更高精度的测量仪器，可以减小误差。
多次测量求平均值
通过多次测量并求平均值，可以减小随机误差的 影响。
3
规范操作流程
严格按照操作流程进行实验，确保光杠杆放置位 置准确，避免环境因素的干扰。
THANKS
大学物理实验薄透镜焦距的测定
实验十：薄透镜焦距的测定一、实验目的：1.掌握测定薄透镜焦距的几种方法2.学习光学系统共轴调节的方法二、仪器：光学平台及附件、光源、物屏、像屏、平面镜、凸透镜mm f 150= 、凹透镜mm f 60-=三、实验原理：（图和公式）1.自准直法2.大像小像法3.辅助成像法12x x f -= ld l f 422-=,,s s ss f += 四、实验步骤： 1. 自准直法测凸透镜焦距： ①调物屏：使光源光线很好透出，固定物屏位置1x ②调共轴：粗调：物屏凸透镜平面镜靠拢并调上下左右一致、镜面平行 细调：拉开凸透镜和平面镜使在物屏上成像p ’（花瓣）与物p （三个小孔）的边界成一圆弧。
调花瓣：亮度均匀（物屏高度），左右（平面镜方位），高度（凸透镜高度）③移动凸透镜成像p ’。
左趋近,2x ，右趋近,,2x，重复5次。
2. 大像小像法测凸透镜焦距：①物屏像屏间距mm l 640=固定不动，凸透镜放其内 ②调共轴：从左到右移动凸透镜成大像小像，看像中心位置变化，调节凸透镜上下左右使大像小像中心位置不变 ③移动凸透镜成大像。
左趋近,1x ，右趋近,,1x ，重复5次。
移动凸透镜成小像。
左趋近,2x ，右趋近,,2x ，重复5次。
3.辅助成像法测凹透镜焦距：①移动凸透镜和像屏成一很小的像p ’（记录像p ’位置2x ） ②固定凸透镜，按光路图放入凹透镜并调共轴 ③记录像P”位置3x ，凹透镜位置1x ，重复5次。
五、数据记录表格：1. 自准直法测凸透镜焦距：单位:mm mm 5.0=∆仪次数PP ’位置1x （固定） 透镜位置(左趋近),2x透镜位置 (右趋近),,2x2,,2,22x x x +=12 3 4 52. 大像小像法测凸透镜焦距:物屏像屏间距mm l 640= 单位:mm mm 5.0=∆仪次数12 345大像时透镜位置左趋近,1x右趋近,,1x2,,1,11x x x +=小像时 透镜位置左趋近,2x 右趋近,,2x 2,,2,22x x x +=12x x d i -=3.辅助成像法测凹透镜焦距: 单位:mm mm 5.0=∆仪次数P ’位置2x 固定 凹透镜位置1x 像P”位置3x 物距12x x s --= 像距13,x x s -=,,s s ss f +=1 2 3 4 5六、数据处理： *操作提醒：1.光源要挡毛玻璃使得光线柔和，物屏要靠近光源（光亮度）2.实验的关键：调节共轴和判断像3.辅助成像法中凸透镜像P ’很小（绿豆）及1x 2x 3x 的位置。
大学物理实验薄透镜焦距的测定
实验十：薄透镜焦距的测定一、实验目的：1.掌握测定薄透镜焦距的几种方法2.学习光学系统共轴调节的方法二、仪器：光学平台及附件、光源、物屏、像屏、平面镜、凸透镜mm f 150= 、凹透镜mm f 60-=三、实验原理：（图和公式）1.自准直法2.大像小像法3.辅助成像法12x x f -= ld l f 422-=,,s s ss f += 四、实验步骤： 1. 自准直法测凸透镜焦距： ①调物屏：使光源光线很好透出，固定物屏位置1x ②调共轴：粗调：物屏凸透镜平面镜靠拢并调上下左右一致、镜面平行 细调：拉开凸透镜和平面镜使在物屏上成像p ’（花瓣）与物p （三个小孔）的边界成一圆弧。
调花瓣：亮度均匀（物屏高度），左右（平面镜方位），高度（凸透镜高度）③移动凸透镜成像p ’。
左趋近,2x ，右趋近,,2x，重复5次。
2. 大像小像法测凸透镜焦距：①物屏像屏间距mm l 640=固定不动，凸透镜放其内 ②调共轴：从左到右移动凸透镜成大像小像，看像中心位置变化，调节凸透镜上下左右使大像小像中心位置不变 ③移动凸透镜成大像。
左趋近,1x ，右趋近,,1x ，重复5次。
移动凸透镜成小像。
左趋近,2x ，右趋近,,2x ，重复5次。
3.辅助成像法测凹透镜焦距：①移动凸透镜和像屏成一很小的像p ’（记录像p ’位置2x ） ②固定凸透镜，按光路图放入凹透镜并调共轴 ③记录像P”位置3x ，凹透镜位置1x ，重复5次。
五、数据记录表格：1. 自准直法测凸透镜焦距：单位:mm mm 5.0=∆仪次数PP ’位置1x （固定） 透镜位置(左趋近),2x透镜位置 (右趋近),,2x2,,2,22x x x +=12 3 4 52. 大像小像法测凸透镜焦距:物屏像屏间距mm l 640= 单位:mm mm 5.0=∆仪次数12 345大像时透镜位置左趋近,1x右趋近,,1x2,,1,11x x x +=小像时 透镜位置左趋近,2x 右趋近,,2x 2,,2,22x x x +=12x x d i -=3.辅助成像法测凹透镜焦距: 单位:mm mm 5.0=∆仪次数P ’位置2x 固定 凹透镜位置1x 像P”位置3x 物距12x x s --= 像距13,x x s -=,,s s ss f +=1 2 3 4 5六、数据处理： *操作提醒：1.光源要挡毛玻璃使得光线柔和，物屏要靠近光源（光亮度）2.实验的关键：调节共轴和判断像3.辅助成像法中凸透镜像P ’很小（绿豆）及1x 2x 3x 的位置。
粗略测量凸透镜的焦距 实验步骤
粗略测量凸透镜的焦距实验步骤
1. 阳光聚焦法：
1）将凸透镜对准直射的太阳光。
2）在凸透镜的另一侧放置一张白纸，并调整其位置，直至纸上出现最小、最亮的光斑。
3）使用刻度尺测量该光斑到凸透镜的距离，此距离即为凸透镜的焦距。
2. 二倍焦距法：
1）在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏。
2）确保蜡烛火焰的中心、凸透镜的光心以及光屏的中心在同一高度。
3）点燃蜡烛，并调节蜡烛与凸透镜的距离以及光屏与凸透镜的距离，直到光屏上的像与蜡烛火焰等大。
4）使用刻度尺测量物距（即蜡烛到透镜的距离），然后取其一半，这个数值就是凸透镜的焦距。
3. 放大镜法：
1）把凸透镜放在带有文字的课本上方。
2）逐渐增加凸透镜与课本间的距离，直到课本上的字开始变得模糊。
3）使用刻度尺测量此时凸透镜与课本之间的距离，该距离即为凸透镜的焦距。
4. 无穷远处成像法：
1）在桌面上展开纸张，上面可以有一些小字作为标记。
2）通过凸透镜观察纸上的字，同时上下移动凸透镜。
3）当观察到的字既不是正立也不是倒立的时候停止移动。
4）使用刻度尺测量此时纸面与凸透镜光心的距离，这个距离即为焦距。
焦距测量实验报告_实验报告_
焦距测量实验报告
福建师范大学
大学物理实验报告
专业姓名学号（题目）薄透镜焦距的测量
一.预习部分
〔目的〕：
〔仪器〕：(型号、名称、重要参数)
〔原理〕：（文字叙述（自己要归纳、整理）、原理图、主要公式）
二 . 数据表格（本实验测量次数为1次，实验中完成）
1.物距像距法测凸透镜的焦距（单位：）
4.辅助透镜成像法测定薄凹透镜的焦距（单位：）
（实验课后完成）
三. 数据处理
1. 根据高斯公式求出薄凸透镜的焦距，导出高斯公式的误差传递公式，计算实验结果的不确定度。
（参照计算示例）
2.其余三种方法只需计算得到各透镜的焦距，与真实值作比较，计算百分误差。
四.习题
1、分析上述3种测量凸透镜的方法，比较优劣。
2、画出凹透镜焦距测量时的自准直方法光路图，写出测量过程与公式。
教师（签字）
年月。
焦距测量实验报告
焦距测量实验报告焦距测量实验报告引言：焦距是光学中的一个重要概念，它决定了光线通过透镜后的聚焦效果。
在本次实验中，我们通过测量透镜的焦距，来验证光学公式的准确性，并探究焦距与物距、像距之间的关系。
实验步骤：1. 实验器材准备：凸透镜、光源、屏幕、尺子、光屏等。
2. 将凸透镜放置在光源和屏幕之间，确保光线能够通过透镜并在屏幕上形成清晰的像。
3. 调整透镜与屏幕的距离，使得像尽可能清晰。
4. 测量透镜与屏幕之间的距离，即像距。
5. 移动光源，改变物体与透镜的距离，再次测量像距。
6. 重复步骤4和5，记录不同物距下的像距。
实验结果：根据实验数据，我们绘制了焦距与物距的图像。
从图中可以看出，焦距与物距之间存在着一定的关系。
当物距较小时，焦距较大；而当物距较大时，焦距较小。
这与光学公式 f=1/(1/f1+1/f2) 中的理论预测相符合。
讨论：为了更好地理解焦距与物距、像距之间的关系，我们进一步分析了实验结果。
从理论上来说，焦距是透镜的固有属性，与物距、像距无关。
然而，在实际测量中，由于透镜的制造和使用过程中的误差，我们发现焦距与物距、像距之间存在一定的偏差。
这种偏差可能是由于透镜的形状不完全对称、材料的折射率不均匀等因素引起的。
此外，实验中的光源和屏幕也可能存在一定的误差。
因此，为了提高测量的准确性，我们可以采用更精确的仪器和测量方法，以减小误差。
此外，我们还可以通过改变透镜的形状、材料和制造工艺等因素，来探究焦距与物距、像距之间的关系。
例如，我们可以使用不同曲率的透镜，或者使用具有不同折射率的材料制造透镜。
通过比较不同条件下的实验结果，我们可以进一步深入了解焦距的影响因素。
结论：通过本次实验，我们成功测量了透镜的焦距，并验证了光学公式的准确性。
同时，我们也发现了焦距与物距、像距之间的关系，并对实验结果进行了讨论。
虽然实验中存在一定的误差，但这并不影响我们对焦距的理解和应用。
在今后的学习和研究中，我们可以进一步探索焦距的相关问题，以提高实验的准确性和深度。
大学物理实验自制凸透镜的焦距测量及自组望远镜
四.二次成像法测量凸透镜的焦距实验内容
• 搭建实验器材： • 通过不断移动凸透镜来获取一个清晰倒立放大的像和一个清晰倒
立缩小的像，记录实验数据。
四.自组望远镜实验内容
五、数据处理
物距像距法测量凸透镜的焦距实验数据处理：
五.实验数据
• 自准直法测量凸透镜的焦距实验数据处理：经过反复测量第一次 测量数据1. 10.5cm 2. 10.37cm 3. 10.43cm，则三次实验数 据取平均值的f=10.43cm。
二、实验仪器
• 光源（手机手电筒）、硬纸板（光屏） • 自制凸透镜（剪刀、矿泉水瓶） • 平面镜、刻度尺、外卖盒、橡皮筋，胶水等
三、实验原理
1.物距相距法测量凸透镜焦距
三.实验原理
• （2）自准直法测量凸透镜的焦距 • 将自制的物体放在凸透镜的焦平面，光源发出的入射光透过物平面透光部分后，经过透
居家大学物理实验
实验名称：自制凸透镜的焦距测量及自组望远镜 专业班级：xxxxxxxxxxxxxx 学生学号：xxxxxxxxxx 学生姓名：xxx
一、实验目的
• (1) 掌握几种测量放大镜焦距的方法
• (2) 了解望远镜成像的原理，计算望远镜对近处物体聚焦的放大 率
• (3) 自制凸透镜，使用不同焦距的凸透镜搭建望远镜，增强动手 能力
镜成为一束平行光，再经过与光轴垂直的平面镜反射，反射光再次通过透镜后仍汇聚于透镜 的焦平面上，得到一个与原物相同的倒立实像，如下图所示：
三.实验原理
• （3）二次成像法测量凸透镜的焦距：当物屏与像屏之间的距离D 大于四倍焦距，即D>4f时，固定物屏与像屏的位置，移动透镜， 必能在像屏上两次成像，一次成倒立、放大的像 ；一次成倒立 、缩小的像。
焦距测量实验报告
焦距测量实验报告
实验名称：焦距测量实验
实验目的：
通过测量光线通过凸透镜后的光线的折射角，求取凸透镜的焦距。
实验器材：
凸透镜、光源、尺子、白纸、直尺、角度测量器
实验原理：
凸透镜对平行光经过后会汇聚到凸透镜的一个焦点上。
按照凸透镜的性质，可以利用
光线的折射定律推导凸透镜的公式：1/f = 1/v - 1/u，其中f为焦距，v为像距，u为
物距。
实验步骤：
1. 将凸透镜放置在光源前方的一定距离处，使得光线经过凸透镜后尽可能平行。
2. 在凸透镜后方放置白纸，调整纸的位置，使得凸透镜的像能够清晰地显示在白纸上。
3. 在白纸上画出凸透镜的像，并测量凸透镜中心到像的距离v。
4. 移动光源的位置，使得能够得到不同物距u。
5. 分别测量不同物距u下的像距v。
6. 根据公式1/f = 1/v - 1/u，通过已知的像距和物距计算焦距f。
实验数据：
物距u（cm）\t像距v（cm）
20\t\t50
30\t\t45
40\t\t40
实验结果：
根据测量数据，带入公式1/f = 1/v - 1/u计算，并取平均值，得到焦距为35 cm。
实验结论：
通过测量光线通过凸透镜后的光线的折射角，我们成功测得了凸透镜的焦距为35 cm。
此实验验证了凸透镜的光学性质和焦距的计算方法的准确性。
物理实验-透镜焦距的测量.docx
实验十七透镜焦距的测量
测定薄透镜焦距并常握光学元件共轴的调节方法
学会用四种方法测透镜的焦距
2. 共辄法求焦距
实验仪器：光具座，凸透镜，平面镜，屏，小灯狭缝，滤光片
I n
实验目的：1. 2.
3.口准直法求焦距
L M
4.曲辅助透镜成像法求凹透镜焦距
实验步骤：1. 调节光具座上各元件，使各元件共轴
2. 用物距像距法测量物距P与像距P',算出f ,重复三次，求平均值
3. 用共轨法求焦距，算出距离d并求出f,重复三次，求平均值
4.自准直法求焦距，测量出狭缝平面到透镜的距离f,即得透镜的
焦距，重复三次，求其平均值
4).由辅助透镜成像法求凹透镜焦距，算出f,重复二次，求平均值
实验公式：
4-1=1
9)y 心«
J 5 /
(4)
实验数据处理： 1.物距像距法单位：mm A 仪二1 mm
2. 共辘法求焦距单位：mm △仪=lmm
焦距平均值：f=20.84(mm)
A 仪=1 mm
3. 自准直法求焦距单位：mm
焦距平均值：f= 22.91 (mm)
扩展不确定度：U = 0.29 (mm)
结果表达式：f 二(22.91 ±0. 29) mm
4.辅助透镜成像法求凹透镜焦距单位：m m人仪=l m m。
薄透镜测焦距-大学物理实验-实验报告-预习报告(完整版)
(1)
估
镜
定而在
本身的厚度，测量误差可达到1％。
二、凹透镜焦距的测定
1.辅助透镜成像法：
如图4所示，先使物AB 发出的光线经凸
透镜L 1后形成一大小适中的实像A′B′，然后在L 1和A′B′之间放入待测凹透镜L 2 ，就能使虚物A′B′产
图4. 辅助透镜成像法
生一实像A″B″。
分别测出L 2到A′B′和A″B″之间距离 、，根
2s '2s 据式(2)即可求出L ２的像方焦距。
'2f 四．实验内容
1．光学系统的共轴调节
先利用水平尺将光具座导轨在实验桌上调节成水平，然后进行各光学元件共轴等高的粗调和细调（用位移法的两像中心重合或不同大小的实像中心重合或图3中对应光轴点不动），直到各光学元件的光轴共轴，并与光具座导轨平行为止。
2．测凸透镜的焦距。
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• 光学元件要轻拿轻放，避免损坏。 • 各光学元件的表面要求清洁干燥，使
用时不允许直接接触光学表面
大学物理实验
透 镜焦 距的 测量 与计算机仿真实验
海南大学公共实验中心
注意事项 实验简介 实验目的 仪器介绍
实验原理 实验内容与步骤 思考一大分支，它仅限于研究几何尺寸远 远大于所用光波波长的对象，可借助几何学得出近似的结果。 本实验就是利用这个原理，对一些透镜的参数进行测量。透 镜是使用最广泛的一种光学元件，眼球也是一种透镜，人们 正是通过这一对透镜来观察周围世界。透镜及各种透镜组合 可形成放大的或缩小的实像及虚像。人类就是利用透镜及其 组合观察到遥远宇宙中星体的运行情况以及肉眼看不见的微 观世界。描述透镜特性的一个重要参数是焦距。由于使用目 的和条件的不同，需要选择不同焦距的透镜或透镜组，因此 必须理解透镜的成像规律，掌握光路调整技术以及透镜焦距 的测量方法。各种光学仪器， 例如望远镜、显微镜、照相 机等都是由透镜或透镜组等主要元件所组成的。
uB
1 仪 3
Δ仪 = 1mm
u
u
2 A
u
2 B
U 2u
f f U f (单位）
B
O2
A′
A″
A
O1 B′
p
B″
p'
f pp' p p'
实验内容与步骤
1 调节光学系统同轴等高
A.所有光学元件的主光轴重合 B.公共的光轴与光具座的导轨平行
主光轴
光源 物屏 透镜
像屏
调节方法：大像追小像，逐次逼近。
使小像、大像中心重合。
读数方法：左右逼近法
2 选取合适的物屏距离观察凸透镜的成像规律
作自行总结好些，否则实验报告上的步骤千篇一律难分高下。本学期抄报告现象很严重！）
表2 物距像距法测凸透镜焦距
单位：mm
次数 物屏
透镜位置O
位置X1 左逼近 右逼近 平均值
1 2 3 4 5 6 7 备注
像屏位 置Y1
物距p
像距p´ 焦距f
注意：每次测量应改变像屏所在位置。
3 用两不同种方法测量凸透镜焦距（步骤）
表3 共轭法测凸透镜焦距
次数
成大像透镜位置O1 左逼近 右逼近 平均值
单位：mm 成小像透镜位置O2 左逼近 右逼近 平均值
1
2
3
4
5
6
7
备注
物屏位置X2=
像屏位置Y2=
注意：L > 4 f ，固定物屏与像屏的位置。
4 用计算机仿真实验手段测量凹透镜焦距
表4 辅助成像法测凹透镜焦距数据记录 单位：mm 要求：详
实验目的
➢加深理解薄透镜的成像规律 ➢学会光学元件的共轴调节技术 ➢掌握多种测量薄透镜焦距的方法并能正确的进
行数据处理 : 物距像距法 共轭法 利用辅助透镜成像法测凹透镜焦距(仿真实验）
实验仪器
光具座，凸透镜、凹透镜，小灯，狭缝，像屏 微机。
实验原理
1 物距像距法
11 1 p' p f
物屏P
表1 凸透镜成像规律记录表（透镜焦距f=75.00mm）
序 号
物距范围
1 物距远大于2倍 焦距
2 物距等于2倍焦 距
3 物距小于2倍焦 距大于1倍焦距
4 物距小于1倍焦 距
透镜成像规律
（像的虚、实，正立、倒立，像距范围）
3 用两不同种方法测量凸透镜焦距（步骤）
（是否有必要以文字方式在此给出具体步骤，由您决定。我觉得口头讲解后由学生结合实际操
f pp ' p p'
凸透镜L
凸透镜 1 1 1 uv f
凹透镜 1 1 1 uv f
像屏N
f
p
ṕ
规定：以透镜光心为参考点，向左为负，向右为正。
2 共轭法
f L2 d 2 4L
Ⅰ
Ⅱ
d
p1
p1'
p2
p2'
L
L不变，而且 L>4f
3 辅助透镜成像法测凹透镜焦距
L1
L2
课后思考
1．为何在测凹透镜焦距时，先使凸透镜成一缩小的实像？当放 上凹透镜后，这个像位于凹透镜的焦点之外还是之内？为什 么？
2．在“共轭法”测量中，为什么要求 L 略大于4f ，等于或小
于行不行？请给予解释。
数据处理要求
uA Sx
1 n
sxi
xi x 2
nn 1
次数
1
2 3 4 56
细记录仿
物位置L
凸透镜位置L0
17.75 49.50
真实验操 作步骤。
虚物位置L1
78.00
注意：每次
凹透镜位置L2 70.75
测量不改变 凸透镜位置,
实像位置L3 焦距f
96.25
只改变凹透 镜和像屏所 在位置。
凸:u=31.75,v=28.50,f=15.02 凹:f=-10.13