测凸透镜焦距的几种方法
凸透镜焦距的计算方法
凸透镜焦距的计算方法宝子,今天咱来唠唠凸透镜焦距咋计算哈。
那啥是凸透镜呢?就是中间厚、边缘薄的那种透镜啦。
要算它的焦距,有好几种好玩的方法哦。
一种是利用平行光聚焦法。
你想啊,如果有一束平行光,比如说太阳光,直直地射向凸透镜。
这时候呢,在透镜的另一侧,光线就会汇聚成一个很小很亮的点,这个点就是焦点啦。
那从透镜中心到这个焦点的距离,就是焦距。
你可以拿个凸透镜,在大太阳底下试试,找张纸在后面移动,直到出现那个最小最亮的光斑,然后用尺子量一量透镜中心到光斑的距离,这就是焦距啦,是不是超简单?还有一种是利用成像公式。
这就有点小复杂喽,但也很有趣。
成像公式是1/f = 1/u + 1/v。
这里面的f就是焦距,u呢是物距,v是像距。
啥是物距和像距呢?就是物体到透镜的距离和像到透镜的距离呗。
比如说,你把一个蜡烛放在透镜前面,蜡烛到透镜的距离就是u啦。
然后在透镜另一边成像,像到透镜的距离就是v。
不过要注意哦,这里的距离都是有正负之分的。
当物体在透镜的一侧,物距u就是正的;如果像和物体在透镜的同侧,像距v就是负的。
你只要知道了u和v的值,就可以通过这个公式算出焦距f啦。
另外呢,还有一种方法是利用共轭法。
这个共轭法呀,就是移动透镜,在两个不同的位置都能让物体在光屏上成清晰的像。
这时候呢,设两次成像时透镜移动的距离为d,物体和光屏之间的距离为L。
那焦距f就可以用这个公式算出来:f=(L² - d ²)/4L。
这个方法可能有点绕,但是只要你亲手做一做这个实验,就会发现其实也不难理解。
宝子,这些计算凸透镜焦距的方法是不是很有趣呀?你可以自己动手试试看哦,在这个过程中你会发现物理也可以这么好玩。
测凸透镜焦距实验报告
一、实验目的1. 理解凸透镜的成像原理。
2. 掌握测量凸透镜焦距的实验方法。
3. 培养学生动手操作能力和实验数据处理能力。
二、实验原理凸透镜是一种能够使平行光线会聚的光学元件。
当平行光束通过凸透镜后,会在透镜的另一侧会聚于一点,该点称为焦点。
焦距是指焦点到透镜光心的距离。
本实验采用以下两种方法测量凸透镜的焦距:1. 平行光聚焦法:利用太阳光作为平行光源,通过凸透镜后在另一侧找到最小、最亮的光斑,测量该光斑到透镜光心的距离即为焦距。
2. 物距像距法:将物体放置在凸透镜的一侧,通过调整物体与透镜的距离,使光屏上出现清晰的倒立、等大的实像,测量物距和像距,根据成像公式计算焦距。
三、实验器材1. 凸透镜2. 白纸3. 刻度尺4. 光具座5. 物体(如蜡烛)6. 光屏四、实验步骤1. 平行光聚焦法:a. 将凸透镜正对太阳光,调整透镜位置,使光线通过透镜后垂直照射到白纸上。
b. 移动白纸,直到在白纸上找到最小、最亮的光斑,用刻度尺测量该光斑到透镜光心的距离,记录为f1。
c. 重复步骤b两次,求平均值得到f1。
2. 物距像距法:a. 将物体放置在凸透镜的一侧,调整物体与透镜的距离,使光屏上出现清晰的倒立、等大的实像。
b. 测量物距u和像距v,记录为u和v。
c. 根据成像公式1/f = 1/v + 1/u,计算焦距f2。
d. 重复步骤b和c两次,求平均值得到f2。
五、实验结果与分析1. 平行光聚焦法测量结果:f1 = (f1_1 + f1_2 + f1_3) / 3 = (15.5cm + 15.6cm + 15.7cm) / 3 = 15.6cm2. 物距像距法测量结果:f2 = (f2_1 + f2_2 + f2_3) / 3 = (15.5cm + 15.7cm + 15.6cm) / 3 = 15.6cm实验结果表明,两种方法测得的焦距基本一致,说明实验结果可靠。
六、实验总结通过本次实验,我们掌握了测量凸透镜焦距的两种方法,并了解了凸透镜的成像原理。
薄凸透镜焦距的测定(附有数据)
共轭法薄凸透镜焦距的测定摘要:薄凸透镜焦距的测定主要可以有自准法,物距像距法,共轭法来测定。
讨论了焦距误差的计算方法,讨论了各种方法的优缺点,清晰像位置判断不确定所引入的测量误差,同时分析了改变物距对透镜焦距测量不确定度的影响。
关键词:左右逼近法,同轴等高,共轭法,自准法,物距像距法,误差分析。
引言:凸透镜是各种光学元件中最基本的成像元件,而透镜最重要的参量就是它的焦距。
测量焦距常用的方法有物距像距法(高斯法)、共轭法、自准直法、辅助透镜法等,各方法适用的条件不同,测量精度也各不相同,其焦距测量的误差讨论也是多种多样。
一、实验任务:1、了解薄透镜的成像规律;2、掌握光学系统的共轴调节;3、用共轭法测定薄凸透镜的焦距。
二、实验仪器:GY-1型溴钨灯一个,凸透镜L,物屏P一块,像屏一块,一维平移底座若干,三维平移底座,直尺三、实验原理:共轭法原理:物与像屏之间的距离设为L,大于4倍焦距时,薄透镜在物与像屏之间移动时有两个位置O1(在O1位置时成放大的实像)、O2可以在屏上成像(在O2位置时成缩小的实像),如图所示:O1、O2之间的距离记为d,则透镜的焦距f可以由L、s两个量得到。
共轭法原理图以上两种情况按透镜成像公式:共轭法测凸透镜焦距实验图fv u 111=+, u 为物距;v 为像距;f 为焦距它的正、负规定为:实物、实像时,u 、v 为正;虚物、虚像时,u 为正,v 为负;凸透镜f 为正,凹透镜f 为负。
将公式带入上图:f u L u 111=-+(1),fd u L d u 111=--++(2) 由(1)(2)得凸透镜焦距:Ld L f 422-=五、实验内容:1.粗测透镜焦距:用凸透镜汇聚作用粗测焦距,确定物和像屏之间的距离为L (要求f 4L >);2.仪器同轴等高的调节(1) 粗调:先将物、透镜、像屏等用底座固定好以后,再将它们靠拢,用眼睛观察调节高低、左右,使它们的中心大致在一条和导轨平行的直线上,并使它们本身的平面互相平行且与光轴垂直。
共轭法凸透镜焦距的测量
共轭法凸透镜焦距的测量自准法测薄透镜焦距光路图(1)自准法如图所示,将物AB 放在凸透镜的前焦面上,这时物上任一点发出的光束经透镜后成为平行光,由平面镜反射后再经透镜会聚于透镜的前焦平面上,得到一个大小与原物相同的倒立实像A ´B ´。
此时,物屏到透镜之间的距离就等于透镜的焦距f 。
(2)物距像距法(U>f )物体发出的光线经凸透镜会聚后,将在另一侧成一实像,只要在光具座上分别测出物体、透镜及像的位置,就可得到物距和像距,把物距和像距代入下式得:v u uv f +=由上式可算出透镜的焦距f 。
(根据不确定度传递公式可知,当U=V =2f 时,f 的相对不确定度最小)。
(3)共轭法如图所示,固定物与像屏的间距为D(D>4f),当凸透镜在物与像屏之间移动时,像屏上可以成一个大像和一个小像,这就是物像共轭。
根据透镜成像公式得知:U 1=V 2; U 2=V 1 (因为透镜的焦距一定)若透镜在两次成像时的位移为d ,则从图中可以看出1212u v u d D =+=- 故2d D u -=;由 2211dD d D D u D v +=--=-=得:(1) f 。
四. 实验内容1. 光学系统的共轴调节薄透镜成像公式仅在近轴光线的条件下才成立。
对于几个光学元件构成的光学系统进行共轴调节是光学测量的先决条件,对几个光学元件组成的光路,应使各光学元件的主光轴重合,才能满足近轴光线的要求。
习惯上把各光学元件主光轴的重合称为同轴等高。
本实验要求光轴与光具座的导轨平行,调节分两步进行: (1) 粗调将安装在光具座上的所有光学元件沿导轨靠拢在一起,用眼睛仔细观察,使各元件的中心等高,且与导轨垂直。
(2) 细调对单个透镜可以利用成像的共轭原理进行调整。
实验时,为使物的中心、像的中心和透镜光心达到“同轴等高”要求,只要在透镜移动过程中,大像中心和小像中心重合就可以了。
对于多个透镜组成的光学系统,则应先调节好与一个透镜的共轴,不再变动,再逐个加入其余透镜进行调节,直到所有光学元件都共轴为止。
透镜的简易测量方法
透镜的简易测量方法
方法一:用凸透镜正对太阳光(注:一定是正对,否则不给分)在凸透镜的另一侧放一张白纸,改变透镜到纸的距离,直到纸上的光斑最亮最小,测量这个最亮最小的光斑到凸透镜的距离,即为焦距
方法二:(自制平行光源法测焦距)将小灯泡放在凸透镜的主光轴上前后移动,直到在凸透镜的另一侧得到平行光,用刻度尺测量凸透镜到小灯泡的距离,即为焦距
方法三:(等大法)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上调整三者的位置,使它们在同一高度,前后移动蜡烛,直到在光屏上成一个倒立等大的实像,测量物像间的距离再除以四(2f+2f=4f),即为焦距
方法四:用放大镜(相当于凸透镜)看台面上的字,让放大镜一点点远离台面,直到台面上的字模糊掉,测量放大镜到台面的距离,即为焦距
方法五:将蜡烛凸透镜光屏依次放在光具座上,调整位置,使三者在同一高度。
前后移动蜡烛和光屏的位置(使凸透镜到光屏的距离增大)直到在光屏上接收不到蜡烛的像为止,停止光屏移动。
在光屏方向看凸透镜,看在蜡烛一侧有没有一个正立放大的虚像,若有,则调节蜡烛到凸透镜的距离,直到光屏和蜡烛两侧都不成像,测量蜡烛到凸透镜的距离,即为焦距。
凸透镜焦距的测量方法
凸透镜焦距的测量方法
测量凸透镜焦距的常见方法主要有以下几种,仅供参考:
1. 太阳光聚焦法:将凸透镜正对着太阳光,在凸透镜的另一侧放一张白纸,调节凸透镜到白纸之间的距离,使白纸上出现最小最亮的光斑,这个光斑就是焦点。
用直尺测出凸透镜到焦点的距离,即为焦距。
2. 平行光源法:利用平行光聚焦的原理,将数束平行光穿过凸透镜并投射在屏幕上,移动光屏找到屏幕上的最小最亮的光斑,该光斑就是焦点。
然后测量焦点到凸透镜中心的距离,即为焦距。
3. 观察虚像法:用凸透镜观察报纸上的字,当出现该字正立放大的虚像后,逐渐增大字与透镜之间的距离,一直到该字的虚像正好消失为止,则该字与透镜的距离即为焦距。
4. 物像等大法:将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上做凸透镜成像实验,移动烛焰到透镜的距离和光屏到透镜的距离,直到光屏上出现倒立等大的烛焰像为止,则物距(或像距)的一半即为焦距。
以上是测量凸透镜焦距的几种常见方法,每种方法都有其适用范围和限制条件,需要根据具体情况选择合适的方法进行测量。
测量凸透镜焦距三种方法的误差比较
实验中误差分析余干县第三中学胡叶兰测薄透镜焦距是少数几个在初中,高中,大学都有的物理实验之一。
其实验要求也随着物理数学知识的增加不断提高。
误差分析就是其中的重要项目。
本文就以中学物理实验要求对测薄凸透镜焦距实验误差进行分析。
一:系统误差1.像差我们在测薄透镜焦距时,通常把实验光具组看成是理想光具组,即同心光束经凸透镜折射后仍为同心光束,像与物在几何上完全相似。
而实际上只有近轴的单色光才能近似达到这个要求。
所以像差不可避免。
2.实验装置误差在实验装置上物平面与读数点的近似共面,透镜光心与读数点的近似共面,刻度尺刻度的不均匀及薄透镜的近似等都会引成系统误差。
二:偶然误差测薄透镜焦距实验中的偶然误差主要来源于实验中对成像清晰度的判断和刻度尺的读数。
对于同一实验方法中上述偶然误差可用左右逼近法和多次测量求平均值来减小,但不同的实验方法其偶然误差大小也不同。
以下就测薄凸透镜焦距的三种常用方法做具体分析. 1.自准法(平面镜法)在光源前面加一光栏(最好再加一滤色片,使光源近似为单色光源),被照亮的三角形作为物,在凸透镜的另一侧放上平面镜,并调整使物屏、凸透镜、平面镜三者共轴,采用左右逼近读数法,反复移动透镜的位置,使平面镜反射回来的光在物屏上形成一清晰的、与物等大的倒立实像,记下凸透镜的坐标和物屏的坐标,x=即为凸透镜的焦距f.2.物距像距法(透镜公式法) 将自准法实验装置中的平面镜取下换上像屏,调节并使它们共轴,置物屏、凸透镜于u>f某一位置,移动像屏使像屏出现清晰的倒立的实像,测出物距u和像距v,代入凸透镜公式 1/u+1/v=1/f,即 f=uv/(u+v).3.共轭法 将物屏与像屏位置固定,使它们之间的距离l>4f,凸透镜置于物屏与像屏之间,并调节使它们共轴,移动凸透镜,当像屏上分别出现放大和缩小清晰像时,记下凸透镜在这两个位置的坐标,读出两坐标之间的距离d和物屏与像屏间的距离l,代入透镜成像公式,有 f=(l2-d2)/4l.4. 根据三种测量方法的结果表达式和误差理论写出对应的误差表达式自准法的绝对误差为δ=δx. 物距像距法的绝对误差为δ=(/u)δu+(/v)δv =[v2/(u+v)2]δu+[u2/(u+v)2]δv共轭法的绝对误差为δ=(/l)δl+(/d)δd =[(l2+d2)/4l2]δl-(d/2l)δd其中δx,δu,δv,δl,δd均为长度测量中的直接测量误差,且测量条件和环境相同,因此可认为它们相等.将l=u+v,d=u-v代入上式得:(或)比较上面三式不难得出,在不考虑系统误差或认为系统误差相等的情况下,偶然误差的大小为δ>δ>δ三: 三种测量方法的选择和运用在上述三种测量凸透镜焦距的方法中,用自准法测量的误差虽然较大,但因其方法简单,常用于简单、粗略测量凸透镜的焦距. 物距像距法的误差比自准法小,比共轭法大,但它是中学生必须掌握的测量方法.并且能体现出凸透镜成像特点.由可知,当u=v时,f的误差为该种方法最小值. 用共轭法测量凸透镜的焦距,误差最小.这种方法适用于比较准确测量凸透镜焦距.实验证明,在保证光线近轴和两次成像都能清晰的前提下,l越大f的误差越小.实验中误差分析余干县第三中学胡叶兰测薄透镜焦距是少数几个在初中,高中,大学都有的物理实验之一。
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
【分析】
粗略测量凸透镜的焦距,可以用阳光聚焦法,也可以利用凸透镜成像规律,当物距大于二倍焦距时,成倒立缩小的实像,此时像距在一倍焦距和二倍焦距之间,根据这个原理,在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、光屏,调节它们的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,移动蜡烛和光屏,直到在光屏上得到一个清晰的倒立缩小的实像,测出此时蜡烛到凸透镜的距离和光屏到凸透镜的距离,求出它们平均值的一半,即为凸透镜的焦距。
【解答】
(1)把凸透镜正对着太阳光;
(2)在凸透镜后面放一个光屏,移动光屏,直到光屏上呈现一个最小、最亮的光斑,这个光斑就是凸透镜的焦点;(3)用刻度尺测出焦点到凸透镜的距离,即为凸透镜的焦距。
位移法测凸透镜焦距的原理和推论
一、位移法测凸透镜焦距的原理凸透镜是一种常用的光学元件,用于聚光和成像。
测量凸透镜的焦距是光学实验中常见的任务之一。
位移法是一种常用的测量凸透镜焦距的方法,其原理如下:1.1 凸透镜的焦距凸透镜是一种光学元件,其具有使光线发生折射从而产生聚焦作用的能力。
焦距是凸透镜的一个重要参数,它表示光线在经过透镜后会聚或发散的距离,通常用f表示。
1.2 位移法位移法是一种测量凸透镜焦距的实验方法。
该方法通过测量一定位置上凸透镜放置的物体和像的位置关系来确定焦距。
当物体在凸透镜的焦点上时,其成像位置将是无穷远处,这时透镜的焦距就是物体到透镜的距离。
二、位移法测凸透镜焦距的实验步骤2.1 实验装置将凸透镜放置在一个平面上,能够固定在架子上以保持稳定。
使用一支光源照射透镜,用一张白纸或屏幕来接收透镜的成像。
在实验中,需要细致地调整透镜和白纸的位置,使得成像清晰可见。
2.2 实验流程1. 将一支光源放在凸透镜的一侧,使得光线能够通过透镜。
2. 在凸透镜的另一侧放置一个物体,可以是一根细条形物体或者一张标尺。
调整物体的位置,使得在白纸或屏幕上呈现清晰的倒立像。
3. 记录物体与透镜的距离为u1,像与透镜的距离为v1。
4. 移动物体,使得成像位置发生改变,再次记录物体与透镜的距离为u2,像与透镜的距离为v2。
2.3 实验数据的处理根据实验数据计算凸透镜的焦距。
根据透镜公式可以得到:1/f = 1/v - 1/u其中,f表示焦距,v表示成像位置,u表示物体位置。
利用记录的多组数据,可以进行拟合计算得到凸透镜的焦距。
三、位移法测凸透镜焦距的推论3.1 实验误差在实验过程中,会受到多种因素的影响,导致测量结果产生误差。
透镜的制造精度、实验环境的光线条件、白纸或屏幕的位置调整等都会对实验结果产生影响。
3.2 精确测量为了获得较为准确的焦距测量结果,可以采取多次实验,取平均值来减小实验误差。
在操作过程中要注意调整实验环境,尽量减小环境因素对实验的影响。
测量凸透镜焦距三种方法的误差比较
实验中误差分析余干县第三中学胡叶兰测薄透镜焦距是少数几个在初中,高中,大学都有的物理实验之一。
其实验要求也随着物理数学知识的增加不断提高。
误差分析就是其中的重要项目。
本文就以中学物理实验要求对测薄凸透镜焦距实验误差进展分析。
一:系统误差1.像差我们在测薄透镜焦距时,通常把实验光具组看成是理想光具组,即同心光束经凸透镜折射后仍为同心光束,像与物在几何上完全相似。
而实际上只有近轴的单色光才能近似到达这个要求。
所以像差不可防止。
2.实验装置误差在实验装置上物平面与读数点的近似共面,透镜光心与读数点的近似共面,刻度尺刻度的不均匀及薄透镜的近似等都会引成系统误差。
二:偶然误差测薄透镜焦距实验中的偶然误差主要来源于实验中对成像清晰度的判断和刻度尺的读数。
对于同一实验方法中上述偶然误差可用左右逼近法和屡次测量求平均值来减小,但不同的实验方法其偶然误差大小也不同。
以下就测薄凸透镜焦距的三种常用方法做具体分析.1.自准法〔平面镜法〕在光源前面加一光栏〔最好再加一滤色片,使光源近似为单色光源〕,被照亮的三角形作为物,在凸透镜的另一侧放上平面镜,并调整使物屏、凸透镜、平面镜三者共轴,采用左右逼近读数法,反复移动透镜的位置,使平面镜反射回来的光在物屏上形成一清晰的、与物等大的倒立实像,记下凸透镜的坐标和物屏的坐标,x=即为凸透镜的焦距f.2.物距像距法〔透镜公式法〕将自准法实验装置中的平面镜取下换上像屏,调节并使它们共轴,置物屏、凸透镜于u>f某一位置,移动像屏使像屏出现清晰的倒立的实像,测出物距u和像距v,代入凸透镜公式1/u+1/v=1/f,即f=uv/〔u+v〕.3.共轭法将物屏与像屏位置固定,使它们之间的距离l>4f,凸透镜置于物屏与像屏之间,并调节使它们共轴,移动凸透镜,当像屏上分别出现放大和缩小清晰像时,记下凸透镜在这两个位置的坐标,读出两坐标之间的距离d和物屏与像屏间的距离l,代入透镜成像公式,有f=〔l2-d2〕/4l.4. 根据三种测量方法的结果表达式和误差理论写出对应的误差表达式自准法的绝对误差为δ=δx.物距像距法的绝对误差为δ=〔/u〕δu+〔/v〕δv=[v2/〔u+v〕2]δu+[u2/〔u+v〕2]δv共轭法的绝对误差为δ=〔/l〕δl+〔/d〕δd=[〔l2+d2〕/4l2]δl-〔d/2l〕δd其中δx,δu,δv,δl,δd均为长度测量中的直接测量误差,且测量条件和环境一样,因此可认为它们相等.将l=u+v,d=u-v代入上式得:〔或〕比拟上面三式不难得出,在不考虑系统误差或认为系统误差相等的情况下,偶然误差的大小为δ>δ>δ三: 三种测量方法的选择和运用在上述三种测量凸透镜焦距的方法中,用自准法测量的误差虽然较大,但因其方法简单,常用于简单、粗略测量凸透镜的焦距.物距像距法的误差比自准法小,比共轭法大,但它是中学生必须掌握的测量方法.并且能表达出凸透镜成像特点.由可知,当u=v时,f的误差为该种方法最小值.用共轭法测量凸透镜的焦距,误差最小.这种方法适用于比拟准确测量凸透镜焦距.实验证明,在保证光线近轴和两次成像都能清晰的前提下,l越大f的误差越小.实验中误差分析余干县第三中学胡叶兰测薄透镜焦距是少数几个在初中,高中,大学都有的物理实验之一。
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。
测凸透镜焦距的三种方法
测凸透镜焦距的三种方法
以下是测量凸透镜焦距的三种方法:
方法一:利用平行光聚焦法测量凸透镜焦距
1. 把凸透镜正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,改变透镜与纸的距离,直到纸上的光斑变得最小、最亮。
2. 测量这个最小、最亮的光斑到凸透镜的距离,这个距离就是凸透镜的焦距。
方法二:利用成像法测量凸透镜焦距
1. 在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏,调整它们的高度,使它们的中心在同一高度上。
2. 移动蜡烛和光屏,直到光屏上出现清晰的倒立、缩小的实像。
3. 测量物距和像距,根据凸透镜成像规律,计算出凸透镜的焦距。
方法三:利用共轭法测量凸透镜焦距
1. 在光具座上固定一个光源和一个光屏,在光源和光屏之间插入一个凸透镜。
2. 移动光源和光屏,直到光屏上出现清晰的倒立、等大的实像。
3. 测量光源到光屏的距离,这个距离的一半就是凸透镜的焦距。
这些方法都可以用来测量凸透镜的焦距,你可以根据具体情况选择合适的方法。
在实验过程中要注意安全,避免凸透镜的强光对眼睛造成伤害。
测焦距的方法
测凸透镜焦距的方法
1.让太阳光垂直穿过凸透镜照射在光屏(白纸)上,调节凸透镜与光屏之间的距离,可以在光屏上得到一个最小最明亮的点,即焦点。
用刻度尺测出焦点到凸透镜中心的距离,就是这个凸透镜的焦距。
2.用凸透镜作为放大镜来观察一篇课文,让凸透镜从纸面起逐渐离开纸面(镜面与纸面始终平行),人首先观察到正立的字体由小变大,然后看不到任何东西,最后又观察到倒立的字体由大变小。
当眼睛透过凸透镜观察不到任何东西时,说明纸面正处于凸透镜的焦点位置。
用
刻度尺测出这时纸面到凸透镜中心之间的距离,就是这个凸透镜的焦距。
3.在光具座上,从左至右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏,使中心在同一高度,固定凸透镜的位置,调节蜡烛的位置,使光屏上出现一个与凸透镜等大的光斑,移动光屏,光斑大小始终不变。
测出此时的物距即为焦距。
4.在光具座上,从左至右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏,使中心在同一高度,固定凸透镜的位置,调节蜡烛和光屏的位置,使光屏上出现一个清晰的倒立等大的实像,测量出此时的物距,则焦距为它的一半(f=u/2)
图乙中,一束光线从斜射到水面时发生反射和折射,OB为反射光线,请作出入射光线和大致的折射光线方向。
2、(06福州)画出图16中折射光线的大致位置。
3、(06莱芜)如图5所示,一束光射向三棱镜,画出这束光两次折射的大致光路.第1题第2题第3题
图5。
测量凸透镜焦距三种方法的误差比较
测量凸透镜焦距三种方法的误差比较文/林遂弟在中学高中教材中,介绍了测量凸透镜焦距的三种测量方法,即平面镜法、公式法、共轭法.用这三种方法测量凸透镜焦距的误差大小如何呢?利用高等数学的微积分知识和函数的泰勒公式,可以对这三种测量方法的误差大小进行比较.一、误差传递的一般公式设有函数y=f(x1,x2,……xn),间接测量量y由各直接测量值x1,x2,……,xn所决定,若直接测量量的偶然误差分别为Δx1,Δx1,……,Δxn,它们使y产生的误差为Δy,则有y+Δy=f(x1+Δx1,x2+Δx2,……,xn+Δxn),式中Δx1,Δx2,……,Δxn的正负具有偶然性,根据泰勒级数展开式并略去高次项后可得y+Δy=f(x1,x2,……xn)+(f/x1)Δx1+(f/x2)Δx2+……+(f/xn)Δxn,由此可得y的绝对误差为Δy=(f/x1)Δx1+(f/x2)Δx2+……+(f/xn)Δxn.①这就是误差传递的一般公式.二、测量凸透镜焦距的三种方法及误差1.平面镜法(或叫自准法)在白灯前放一带有箭形缝隙的物屏,被照亮的箭矢作为光源(即“物”),在凸透镜的另一侧放上平面镜,并调整使物屏、凸透镜、平面镜三者共轴,使平面镜反射回来的光线在物屏的箭矢旁边形成一清晰的、与物等大的倒立实象,这时用刻度尺测出凸透镜到物屏间的距离x即为凸透镜的焦距f.用这种方法测出的凸透镜的焦距f的绝对误差为Δf=Δx.②2.透镜公式法(也称物距像距法)将凸透镜放在物屏和像屏之间,调节并使它们共轴,各置物屏、凸透镜于某一位置,适当调节它们之间的距离,移动像屏使像屏出现箭失清晰的倒立的实象,测出物距u和像距v,代入凸透镜公式,有1/u+1/v=1/f,即f=uv/(u+v).设物距u和像距v的直接测量的误差分别为Δu和Δv,根据①式可得,用这种方法测的凸透镜的焦距f的绝对误差为Δf=(f/u)Δu+(f/v)Δv=[v2/(u+v)2]Δu+[u2/(u+v)2]Δv③3.共轭法(或称贝赛尔法)将物屏与像屏位置固定,使它们之间的距离L超过f的四倍,凸透镜置于物屏与像屏之间,并调节使它们共轴,移动凸透镜,则可找到凸透镜在两个位置能使得像屏上出现清晰的像,一次成放大的像,一次成缩小的像,测出这两个位置间距离d和物屏与像屏间的距离L,代入透镜成像公式,有f=(L2-d2)/4L.设L和d直接测量的误差分别为ΔL和Δd,根据①式可得,用这种方法测得凸透镜的焦距f的绝对误差为Δf=(f/L)ΔL+(f/d)Δd=[(L2+d2)/4L2]ΔL-(d/2L)Δd.④三、三种测量方法的误差比较在相同实验条件下,各直接测量值x,u,v,L、d的误差Δx、Δu、Δv、ΔL、Δd可认为是相同的,因此都把它们记为Δx,则③式表示为Δf=[(u2+v2)/(u+v)2]Δx,⑤④式可表示为Δf=[(L-d)2/4L2]Δx,⑥因为总有u>0,v>0,则Δx/2≤[(u2+v2)/(u+v)2]Δx<Δx,又因为总有L>d>0,所以[(L-d)2/4L2]Δx<(1/4)Δx.由上述讨论可见,如果测量同一凸透镜的焦距,用第一种方法(平面镜法)测量f产生的误差最大;第二种方法(公式法)测量产生的误差较第一种方法小;用第三种方法(共轭法)测量f产生的误差最小,误差最大也不超过第一种方法的1/4.四、在教学中的运用在上述三种测量凸透镜焦距的方法中,用平面镜法测量的误差虽然较大,但因其方法简单,常用于简单、粗略测量凸透镜的焦距.凸透镜成像公式是高中光学部分的重要计算公式,在解决凸透镜成像问题中有重要应用,虽然用公式法测量凸透镜焦距的方法测量的误差比平面镜法小,比共轭方法大,但它是高中学生必须掌握的测量方法.由⑤式可推知,当u=v时,f的误差为该种方法最小值,即Δf=(1/2)Δx,因此,用这种方法测量凸透镜的焦距f时应指导学生在物距u和像距v接近相等时测量,这样测得的f才较准确.用共轭法测量凸透镜的焦距,也是要求高中学生必须掌握的实验方法.这种方法适用于需要比较准确测量凸透镜焦距时采用.由f=(L2-d2)/4L,可得d2=L(L-4f)和L-d=4fL/(L+d).由此可得:L越大,d越大,(L-d)越小,由⑥式可得Δf也越小.例如当L=5f时,f的误差Δf约为第一种方法的1/12.因此,在用共轭法测f时,在保证光线近轴和两次成像都能清晰的前提下,应尽量取物屏与像屏的距离L较大一些(如L=5f),这样测得的f的误差比用公式法测量时小得多.。
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。
中考物理测量凸透镜焦距最实用的5种方法
中考物理测量凸透镜焦距最实用的5种方法在物理测量中,凸透镜的焦距是一个重要的物理量,它可以用于定量测量光线的折射。
下面是凸透镜焦距最实用的五种测量方法。
1.自由空间法:自由空间法是一种直接测量凸透镜焦距的简单方法。
实验装置包括一根光密缆绳、一个透镜和一张标尺。
将透镜竖直放在光密缆绳上,并设置一个固定的物体距离。
通过调整透镜与物体之间的距离,使得通过透镜的光线经过折射后平行于光密缆绳。
然后测量透镜与物体之间的距离,即为凸透镜的焦距。
2.放大缩小法:放大缩小法是一种通过测量透镜成像物体的大小来间接测量凸透镜焦距的方法。
使用一个物体、一个透镜和一个屏幕。
将物体放在透镜的焦点处,然后调整屏幕的位置,使得屏幕上出现放大的物体像。
通过测量物体和屏幕上的像的大小关系来计算透镜的焦距。
3.成像法:成像法是一种直接测量透镜焦点位置的方法。
实验装置包括一个凸透镜、一个白色屏幕、一个物体和一束平行光。
调整物体和屏幕的位置,使得通过透镜的光线汇聚到屏幕上的一个焦点。
然后测量物体和焦点之间的距离,即为凸透镜的焦距。
4.对焦法:对焦法是一种通过调整透镜与物体之间的距离来测量凸透镜焦距的方法。
实验装置包括一个凸透镜、一个物体和一个屏幕。
调整透镜与物体之间的距离,使得透镜将物体成像在屏幕上。
然后通过不断调整透镜与屏幕的距离来找到最清晰的成像位置。
测量透镜与物体之间的距离,即为凸透镜的焦距。
5.平行光法:平行光法是一种通过测量透镜成像的位置来测量凸透镜焦距的方法。
实验装置包括一个凸透镜、一个白色屏幕和一束平行光。
将透镜放在平行光束上,并调整屏幕的位置,使得通过透镜的光线汇聚到屏幕上的一个焦点。
然后测量透镜与屏幕之间的距离,即为凸透镜的焦距。
以上是凸透镜焦距最实用的五种测量方法。
这些方法各有特点,可以根据实际情况选择合适的方法进行测量。
同时,这些方法也可以通过适当改进,应用于其他类似物理测量的实验中。
测量凸透镜和凹透镜焦距的方法
测量凸透镜和凹透镜焦距的方法测量凸透镜和凹透镜焦距的方法引言:测量凸透镜和凹透镜的焦距是光学实验中常见的任务。
焦距是指光线通过透镜后汇聚或发散所需的距离。
本文将介绍测量凸透镜和凹透镜焦距的两种常见方法:远点法和屈光度法。
一、远点法:1. 准备材料:- 凸透镜和凹透镜- 光源- 屏幕- 尺子或标尺2. 实验步骤:a. 将光源放置在一个固定位置上,确保其与屏幕之间有足够的距离。
b. 在光源后方放置一个凸透镜,并调整其位置,使得通过该透镜的光线能够在屏幕上形成一个清晰的像。
c. 使用尺子或标尺测量屏幕到凸透镜之间的距离,即为该凸透镜的焦距。
3. 注意事项:- 确保光源、屏幕和凸透镜之间没有其他物体遮挡,以保证测量的准确性。
- 确保光线通过透镜后能够形成一个清晰的像,如果出现模糊或扩散的情况,需调整透镜位置或光源距离。
二、屈光度法:1. 准备材料:- 凸透镜和凹透镜- 光源- 屏幕- 一个已知焦距的参考透镜- 尺子或标尺2. 实验步骤:a. 将光源放置在一个固定位置上,确保其与屏幕之间有足够的距离。
b. 在光源后方放置一个凸透镜,并调整其位置,使得通过该透镜的光线能够在屏幕上形成一个清晰的像。
c. 将参考透镜放置在凸透镜前方,并调整其位置,使得通过两个透镜的光线能够在屏幕上形成一个清晰的像。
d. 使用尺子或标尺测量参考透镜到屏幕之间的距离,并记录下来。
e. 移除参考透镜,将凸透镜移动到与之前相同的位置,并调整其位置,使得通过该凸透镜的光线能够在屏幕上形成一个清晰的像。
f. 使用尺子或标尺测量凸透镜到屏幕之间的距离,并记录下来。
g. 利用参考透镜的焦距和凸透镜到屏幕之间的距离计算出凸透镜的焦距。
3. 注意事项:- 确保光源、屏幕和透镜之间没有其他物体遮挡,以保证测量的准确性。
- 确保光线通过透镜后能够形成一个清晰的像,如果出现模糊或扩散的情况,需调整透镜位置或光源距离。
结论:通过远点法和屈光度法,我们可以测量凸透镜和凹透镜的焦距。
凸透镜焦距的测量实验原理
凸透镜焦距的测量实验原理
凸透镜焦距的测量实验原理通常可以使用两种方法进行:远物法和近物法。
1. 远物法:这种方法利用远距离处的物体产生的平行光束经过凸透镜后的会聚效果。
这些平行光线首先经过凸透镜,并在距透镜焦点处形成一个清晰的图像。
放在此处可以将图像聚焦的物体称为“物体”。
凸透镜离物体较远,可以产生平行入射线。
如果将屏幕或光感应器放置在与凸透镜焦点相等的距离上,则在光线经过凸透镜后接收的光束将会聚到同一点上,产生一个明亮的焦点。
测量从透镜到屏幕的距离即为焦距。
2. 近物法:这种方法利用近距离处的物体在凸透镜前产生的光线会发散效果。
在近距离法中,被观察的近距离物体放置在凸透镜的一侧。
当光线通过凸透镜时,它们会发散,但仍然在离开透镜后聚焦成一点。
这个聚焦点位于凸透镜的另一侧。
安装一个屏幕或光感应器,并将其移动到透镜的另一侧,直到光线发散的图像聚焦成一个清晰的点。
测量从透镜到屏幕的距离即为焦距。
这两种方法都基于凸透镜的成像原理,利用凸透镜对平行光线和近距离物体产生的光线的聚焦效果来测量焦距。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
测凸透镜焦距的几种方法
南师附中树人学校汤金波
凸透镜的成像性质较为丰富,在生活中相当常见。
课标对凸透镜的要求是:认识凸透镜的会聚作用。
探究并知道凸透镜成像的规律。
了解凸透镜成像规律的应用,要求较高。
无论是会聚作用,还是成像规律,都跟凸透镜的焦距有关。
并且不同的凸透镜焦距一般不同,同一个凸透镜,焦距一般不变,焦距是凸透镜本身的性质。
所以,测量凸透镜的焦距就是一个学习重点。
基本知识:
凸透镜的几个术语:
(1)光心(O):凸透镜的中心
(2)主光轴:通过广心且垂直于透镜表面的直线称为主光轴
(3)焦点(F):凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点,这个点叫作焦点
(4)焦距(f):焦点到光心的距离叫作焦距
基本技能:
1.根据焦点、焦距定义,利用太阳光测焦距
例1如图所示是探究“凸透镜成像规律”的实验装置:
让凸透镜正对着太阳,得到图甲所示的光路图,可知凸透镜对光线有作用,其焦距为cm。
解析因为凸透镜对光线有会聚作用,所以,将凸透镜正对着太阳光,在背后放一张白纸(光屏),调整光屏的位置,直到白纸上会出现一个最亮、最小的光斑,测出凸透镜到白纸上光斑的距离,即为焦距。
利用刻度尺测量长度时,为了让结果更精确,需要估读。
答案会聚 11.00cm
2.根据成像特点,利用较远处物体成像,粗略得出焦距
例2如果不利用太阳,利用远处的物体成像,也可以粗略得出焦距。
当u »10f 时,物体所成像的位置近似在焦点处,像距近似等于焦距 3.根据成像规律u =2f 时成倒立等大实像,利用光具座测量
例3某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如图所示.
实验过程中,当烛焰距凸透镜20cm 时,移动光屏至某一位置,能在光屏上得到一个等大清晰的像,则该凸透镜的焦距是 cm .
解析 根据成像规律,实验中既然观察到光屏上出现等大清晰的像,可以得出u =2f ,由题可知u =20cm ,所以f=10cm.提示:为了更准确地判断出等大清晰的像,实验中光源应用规则排列的发光二极管,光屏用同样的规则排列的方格。
答案 10cm
4.根据光路可逆,利用光具座测量焦距
例4如图实验中,如果左右移动光屏,发现光屏上总是有一个圆形光斑,并且光斑的大小不变,则可以得出结论 。
解析 左右移动光屏时,光屏上只有一个圆形光斑,并且光斑的大小不变,说明经过凸透镜传播到光屏上的光是平行光,只有光源在焦点处时,光源发出的光经过凸透镜,才能形成平行光,原理是光路可逆。
所以,此时,光源到凸透镜的距离就是焦距。
答案 凸透镜的焦距为15cm
基本方法:图像法
在探究凸透镜成像规律的实验中,需要收集数据,通过数据或由数据绘制成的图像,可以收集信息,得到凸透镜焦距的大小。
0 10 20 30
40 50 60 70 80 90 100
cm
例5某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v 跟物体到凸透镜的距离u 之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是
A .该凸透镜的焦距是16cm
B .当u =12cm 时,在光屏上能得到一个缩小的像
C .当u =20cm 时成放大的像.投影仪就是根据这一原理制成的
D .把物体从距凸透镜12cm 处移动到24cm 处的过程中,像逐渐变小
解析 图像题的关键是从图像中收集有效信息解决问题。
根据凸透镜成像规律,当物距u= v 时,凸透镜成倒立等大实像,此时u=2f ,由图像可知:当u=16 cm 时,存在u= v ,则此时u=2f ,即f=8cm 。
答案 D
例6小明有光具座上探究凸透镜成像的规律。
他将点燃的蜡烛、凸透镜、分别固定在光具座上,再移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的蜡烛的像,各元件位置如图所示。
则所用凸透镜的焦距可能为
A .9cm
B .12cm
C .15cm
D .18cm
解析 光屏上出现像时,可以根据物距和像距的大小关系判断像是放大还是缩小,因为物距大于像距,所以,成缩小的像,可以得出结论:u ﹥2f ,根据图像可以读出物距是30 cm ,所以f ﹤15 cm ,同时,像距f 〈v 〈2f ,根据图像可读出像距是20 cm ,得到,10 cm 〈f 〈15 cm 。
答案 B
0 c m 50 100
90 80 70 60 40 30 20 10
学即用,练一练:
(2015宜宾)小雷对凸透镜焦距与制成凸透镜的材料种类、凸透镜凸起程度的关系进行了探究实验:
(1)他第一次测量焦距的实验如图甲所示,则测得的焦距为_______cm。
(2)由1、2次的实验可得出的结论是:____________________(3)小雷回想起白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(如图乙),受此启发,于是他分别用红光和蓝光来进行图甲的实验,结论是:对同一凸透镜,_______光入射时焦距小些。
(4)探究完成后,小雷和其他同学用焦距为8.0cm的凸透镜和蜡烛进行成像实验.从各组汇报数据中发现,当物距均为16.0cm时,有两个小组所测像距分别为19.0cm、13.0cm,与理论像距16.0cm相比偏差较大。
若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的,请分析出现这种情况的原因:
次数 1 2 3
材料玻璃玻璃水晶
凸起程度较小较大较大
焦距/cm 8.0 4.0
(2015大连)根据人眼视物的原理,某同学想探究“凸透镜的焦距与厚度的关系”,他猜想凸透镜的焦距还与凸透镜的材料和口径有关。
他自制了一个口径不变的“水凸透镜”,通过注射器向“水凸透镜”中注水或向外抽水,改变“水凸透镜”的厚度。
实验装置如图所示。
(1)将平行光源、“水凸透镜”和光屏放在光具座上,调整平行光源、“水凸透镜”、光屏的中心大致在同一___上。
(2)实验中,“水凸透镜”的厚度变化不宜过大,且厚度无法测量,可以通过注射器内
水的体积间接反映“水凸透镜”的厚度。
画出记录实验数据的表格,表格中要有必要的信息。
(3)实验中,调整好“水凸透镜”的厚度,使平行光源发出平行光,移动光屏找到焦点,测量出“水凸透镜”的焦距。
请具体说明移动光屏找到焦点的实验操作:___。
(2015随州)1.物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f 为多少,做实验甲,镜面垂直于阳光,在透镜下面放上白纸(纸、镜平行),测出透镜与白纸间距s /cm 与对应的白纸被烤焦的时间t /min ,绘出图线乙,可判断该透镜的焦距f 为___;
将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上(如图丙),做成像实验,记录每次成实像的物距u ,像距v .物像间距L (u +v ),绘出图线丁(以f 为长度单位),由图可知,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L ≥___(用f 表示).
经“百度”发现,物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率n =A ′B ′/AB =v /u ,结合丙、丁两图,可知当物距u =1.5f 时,n =___.
参考答案: 1. 解:(1)焦点到透镜中心的距离为焦距,刻度尺的分度值为1mm ,此时读数为10.0cm ,即透镜焦距为f=10.0cm ;
(2)由图甲可知,第一次测得凸透镜的焦距为10cm ;根据表中1、2次的实验属于可知,材料和横截面积相同的凸透镜,凸面程度越大其焦距越小; (3)用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入,红光、紫光对凸透镜的焦距不相同.红色光较紫色光偏折能力弱,所以红色光对凸透镜的焦距大;紫光入射时焦距小些.
(4)同一凸透镜,物距一定,像距一定,小组实验的像距不同,是因为光屏上还没有出现清晰的像就测像距. 故答案为:(1)10;(2)材料和横截面积相同的凸透镜,凸面程度越大其焦距越小;(3) 紫;(4)光屏上还没有出现清晰的像时就测出了像距. 2.(1)高度,(2)如下表
2f 1.5f 44.5甲
乙
丁
光斑,直到这个光斑最小最亮,然后停止移动。
3.解:(1)由图乙可知,当透镜与白纸间距S=12cm时,白纸被烤焦的时间t=4min,所用的时间最短,
说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高,这个点就是凸透镜的焦点,则测出透镜与白纸间距即为焦距f=12cm.
(2)根据凸透镜的成实像时满足u>f,由图丁可知,随着物距u的增大,物像间距L先减小后增大,当物距u=2f时,物像间距L最小为4f,
因此,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L≥4f.
(3)由图丁可知,当物距u=1.5f时,物像间距L=4.5f,
根据L=u+v可得,v=L﹣u=4.5f﹣1.5f=3f,
则放大率n====2.
汤特您好,因为我不太清楚要求,所以这个还很粗糙,先给您过目,有什么不行的地方您尽管修改。
如需要我弄,您说一声!红色字体我觉得不太行,不常考,也不好弄图片示意,下面这个图是我准备说明便于比较像与物的大小关系的,没有更好的图片。
先给您看一下。