1.凸透镜焦距测量

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测凸透镜焦距的几种方法

测凸透镜焦距的几种方法

测凸透镜焦距的几种方法1.物方法:使用物体在凸透镜前的像进行测量。

可以选择一个具有明确标志的物体,如一个小箭头或者一个直尺。

将这个物体放置在凸透镜的物方(即物体的一侧),移动物体使其与凸透镜的光轴对齐,然后观察到位于像方(即透镜另一侧)的像的位置。

通过调整物体与透镜的距离,可以找到物体的位置,其中所产生的像恰好位于无穷远处,即焦点位置。

测量物体与透镜的距离,这个距离就是凸透镜的焦距。

2.焦距公式法:利用凸透镜的焦距公式进行测量。

焦距公式是1/f=1/v-1/u,其中f表示焦距,v表示像的位置,u表示物的位置。

通过测量物的位置u和像的位置v,可以利用焦距公式计算出凸透镜的焦距。

3.平行光法:使用平行光束进行测量。

将一个平行光束照射到凸透镜上,观察到位于像方的像,通过调整距离和观察位置,找到一个位置,其中所产生的像能够尽可能清晰地聚焦,即像成为一个点。

测量光源到透镜的距离,这个距离就是凸透镜的焦距。

4.双光线法:使用双光线原理进行测量。

通过在凸透镜的一侧放置两个光源,使它们与凸透镜的光轴对称,并在像方观察到它们对应两个像的位置。

通过调整两个光源的位置,找到一组位置,其中所产生的两个像重合在一起,称为合焦位置。

测量光源到凸透镜的距离,这个距离就是凸透镜的焦距。

5.哈特曼法:使用哈特曼屏(或称哈特曼片)进行测量。

将哈特曼屏放置在凸透镜的像方,观察到位于物方的物的像在哈特曼屏上的成像情况。

通过调整凸透镜和哈特曼屏的距离,找到一个位置,其中所产生的像在哈特曼屏上成为一个尽可能清晰的像。

测量凸透镜和哈特曼屏之间的距离,这个距离就是凸透镜的焦距。

这些方法可以根据实际情况和使用的设备来选择适合的方法。

无论使用哪种方法,最重要的是保持准确性和重复性,在实验中尽量减小误差。

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。

测凸透镜焦距实验报告

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。

自准直法测凸透镜焦距原理

自准直法测凸透镜焦距原理

自准直法测凸透镜焦距原理1. 引言凸透镜是一种常用的光学元件,用于聚焦光线。

测量凸透镜的焦距是光学实验中的基本内容之一。

自准直法是一种常用的测量凸透镜焦距的方法,其原理简单易于操作。

本文将详细介绍自准直法测凸透镜焦距的原理和具体步骤。

2. 自准直法测凸透镜焦距原理自准直法是利用凸透镜的成像特性来测量其焦距的一种方法。

其原理基于以下几点:2.1 光线的追迹原理光线在凸透镜中传播时会发生折射现象,根据折射定律,入射光线和折射光线在入射面和折射面的法线上的反射角度满足Snell定律。

2.2 成像特性凸透镜能够将入射光线聚焦到一点上,该点称为凸透镜的焦点。

根据凸透镜的成像特性,如果将一束平行光线照射到凸透镜上,光线将会近似地汇聚到焦点上。

2.3 焦距的测量方法利用凸透镜的成像特性,我们可以通过测量物体与凸透镜的距离和物体成像的距离来计算焦距。

具体的测量步骤将在下一部分中详细介绍。

3. 自准直法测凸透镜焦距步骤使用自准直法测量凸透镜焦距可以分为以下几个步骤:3.1 准备实验器材•凸透镜•光源•直尺•支架3.2 搭建实验装置将光源放置在支架上并对准透镜,将屏幕放在凸透镜的另一侧,并确保屏幕与光源之间有足够的距离。

准确控制光源与凸透镜的距离是实验的关键。

3.3 测量物体与透镜的距离在光源与凸透镜之间放置一个物体,可以是一个直尺或者其他有刻度的物体。

将物体移动到合适的位置,使其与凸透镜保持一定的距离,并记录下这个距离。

3.4 调整屏幕位置调整屏幕的位置,使得在屏幕上可以清晰地观察到凸透镜成像的情况。

3.5 观察成像情况通过屏幕观察到的成像情况来判断凸透镜的焦距。

如果观察到清晰的焦点,记录下屏幕与凸透镜的距离。

3.6 计算焦距根据物体与凸透镜的距离、屏幕与凸透镜的距离以及屏幕与焦点的距离,利用凸透镜公式可以计算出凸透镜的焦距。

4. 结论自准直法是一种常用的测量凸透镜焦距的方法,它利用凸透镜的成像特性来进行测量。

通过实验可以得到凸透镜的焦距,并可以验证凸透镜公式的准确性。

凸透镜焦距的测量方法

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。

《凸透镜焦距的测定》实验指导和报告要求

《凸透镜焦距的测定》实验指导和报告要求

《凸透镜焦距的测定》实验指导和报告要求一、 实验目的1、 了解透镜成像的原理及成像规律;2、 学会光学系统共轴调节,了解视差原理的实际应用;3、 掌握薄透镜焦距的测量方法,会用左、右逼近法确定像最清晰的位置,测量凸透镜;4、 能对实验数据进行不确定度处理,写出合格的实验报告。

二、 实验原理薄透镜是透镜中最基本的一种,其厚度较自身两折射球面的曲率半径及焦距要小得多,厚度可忽略不计,在近轴条件下,物距u 、像距υ、焦距f 满足高斯公式:111u fυ-+= 符号规定:距离自参考点(薄透镜的光心)量起,与光线进行方向一致时为正,反之为负。

1、 物像法物屏P 凸透镜L 像屏Nvuf物距像距法光路如上图所示,测出物距和像距后,代入透镜成像公式即可算出凸透镜的焦距。

2、 共轭法(贝塞尔法、位移法)物屏与像屏的相对位置l 保持不变,而且4l f >,当凸透镜在物屏与像屏之间移动时,可实现两次成像。

透镜在1x 位置时,成倒立、放大的实像,透镜在2x 位置时,成倒立、缩小的实像。

实验中,只要测量出光路图中的物屏与像屏的距离D 和透镜两次成像移动的距离L ,代入下式就可算出透镜的焦距。

DL D f 4 22-=三、实验仪器带标尺的光具座一台,凸透镜一块,箭矢物屏,带电源小灯泡一个,光屏一个,光学元件底座和支架各4个。

四、实验内容与步骤(一)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同轴等高的粗调和细调,直到各光学元件的光轴共轴,并与光具座导轨平行为止。

1、粗调将小灯泡、箭矢物(小灯泡与箭矢物的距离大于40厘米)、凸透镜、白屏等光学元件放在光具座上,使它们尽量靠拢,用眼睛观察,进行粗调(升降调节、水平位移调节),使各元件的中心大致在与导轨平行的同一直线上,并垂直于光具座导轨。

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。

当物屏与像屏距离大于4f时,沿光轴移动凸透镜,将会成两次大小不同的实像。

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。

物距像距法测凸透镜焦距实验步骤

物距像距法测凸透镜焦距实验步骤

物距像距法测凸透镜焦距实验步骤凸透镜是一种常见的光学器件,用于将光线聚焦或分散。

测量凸透镜的焦距可以通过物距像距法来实验。

下面将介绍一种简单而生动的实验步骤,帮助大家完成凸透镜焦距的测量。

第一步,准备材料。

我们需要一块凸透镜、一张白纸或屏幕、一个小物体、一支尺子和一支钢笔。

第二步,设置实验装置。

将凸透镜平放在桌子上,确保透镜表面清洁,并且没有灰尘或污渍。

然后用钢笔在白纸上画一个小十字,作为物体的标记。

第三步,确定透镜位置。

将白纸或屏幕放在凸透镜的一侧,确保它与透镜平行。

然后调整透镜的位置,直到物体的标记在屏幕上形成一个清晰的放大像。

在这一位置,透镜的中心应与物体标记在同一直线上。

第四步,测量物距。

使用尺子测量物体与透镜的距离,即物距。

将尺子放在物体标记和透镜之间,并记录测量结果。

第五步,测量像距。

仔细观察物体在屏幕上形成的像,然后使用尺子测量像与透镜的距离,即像距。

同样,将尺子放在像和透镜之间,并记录测量结果。

第六步,计算焦距。

根据物距和像距的测量结果,使用公式1/f=1/v-1/u来计算透镜的焦距。

其中,f表示焦距,v表示像距,u 表示物距。

根据这个公式,我们可以得到透镜的焦距。

第七步,重复实验。

为了减小误差,可以重复实验多次,并取平均值作为最终的焦距测量结果。

每次实验时,要确保物体和像的位置都是清晰和准确的。

通过以上实验步骤,我们可以准确地测量凸透镜的焦距。

在实验中,我们不仅需要注意透镜和屏幕的位置调整,还要仔细测量物距和像距。

通过多次重复实验,并取平均值,可以减小实验误差,得到更加准确的焦距测量结果。

总之,通过物距像距法测凸透镜焦距的实验步骤,可以帮助我们更好地理解和掌握凸透镜的光学性质。

实验中的每一个步骤都非常重要,要保持耐心和细心,以确保实验结果的准确性。

了解凸透镜的焦距对于光学应用和实践具有重要的意义。

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。

光学基础实验--透镜焦距测量不确定度

光学基础实验--透镜焦距测量不确定度

光学基础实验数据表
一、凸透镜(C 透镜)焦距的测量
1.“物距—像距”法
的不确定度
像距v 的
不确定度
焦距f 的 不确定度
2. 自准法
透镜位置的不确定度
焦距f 的不确定度
注:在进行不确定度计算时,认为测量结果分布满足t 型分布;不考虑物屏和像屏的仪器误差,也不考虑透镜的仪器误差,只计入测量位置的不确定带来的误差。

3. 共轭法
二、凹透镜(D透镜)焦距的测量
注:此表中的物位置是指凸透镜第一次成像的位置;表中像位置是指凹透镜成的像的位置。

2. 自准法
三、景深的测量(用C透镜)
光阑孔径与景深的关系:
四、透镜像差的观测(用C透镜)
1. 观测透镜的色差
红色像的位置:X1 = 蓝色像的位置:X2 =
透镜对红光与蓝光的色差:︱X2- X1︳=
2. 观测透镜的球差
中心孔像的位置:X1 = 边缘环像的位置:X2 =
透镜的球差:︱X2- X1︱=。

测凸透镜焦距的三种方法

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。


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。

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。

1-2 测量凸透镜的焦距

1-2 测量凸透镜的焦距

1-2 测量凸透镜的焦距1.基本测量工具和测量数据(1)基本测量工具及其使用。

用J2507型光具座做本实验时,每一元件的滑座的中心刻线所对应标尺的读数就是该元件的坐标值,如图1-15所示,蜡烛坐标为s1,凸透镜坐标为s2,光屏坐标为s3,则其物距u= s2- s1,像距v= s3- s2,调节物距或像距时,可移动蜡烛滑座和光屏滑座或者移动透镜座。

若无光具座,直接在桌上摆放发光体、透镜和光屏,则可直接用毫米刻度尺对准各元件底座的中心测量物距u和像距v。

(2)测量数据的有效数字。

实验中使用的是薄透镜,其主平面难以确定,且用人眼观察实验过程存在调焦误差,故估读光具座上表示的各物理量的示值精度为毫米。

2.实验条例与点拨[实验目的]测量凸透镜的焦距[实验器材]1.有底座的小灯泡(或蜡烛)②学生电源(若用蜡烛则不需要电源)③凸透镜(焦距10-15厘米)④毛玻璃⑤光具座(或毫米刻度尺)⑥导线两根[实验原理]1.利用太阳光(平行光)经凸透镜折射后会聚于焦点的原理,可粗略测量焦距。

2.用1/u+1/v=1/f像公式法,测出物距u和像距v,算出多组f=uv/(u+v),再求各焦距的平均值。

3.用f=(L2-d2)/4L公式法(共轭法),测出物体和光屏之间的距离L和透镜两次成像之间的位移d多组,算出每次的焦距,然后求各焦距的平均值。

[实验步骤]1.用1/u+1/v=1/f成像公式法测凸透镜焦距。

1.将带底座的小灯泡(或蜡烛)、凸透镜和毛玻璃屏安装在光具座上,调节它们的高度,使其共轴,镜面与屏面平行,如图1-15(甲)。

点拨:实验中毛玻璃屏的毛面要对着透镜,使实像成在毛面上,观察者从屏的另一面观察像的清晰度,如果没有光具座,可先使灯、镜、屏靠拢调整至等高共轴,再沿直线加大其距离,使镜面与屏面平行。

2.用导线连接灯泡与电源,接通电源,(或点燃蜡烛)沿轴线方向平移透镜,直到屏上可见清晰的像为止。

点拨:用电灯或或者蜡烛做光源时,由于灯丝和蜡烛不在一个平面内,这就使移动镜或屏时,在一定范围内都可能有清晰的像,使测量误差较大,有空气流动时,烛焰周围气体密度分布发生变化,带来烛焰的晃动也为测量带来困难,解决这些问题最好的简便方法是在不透明的塑料片或铁片、硬纸上刻出图1-16所示的旗形孔屏,把孔屏放在光源近处当实验的“物”,这时毛玻璃屏上所成的像是倒旗形,物距u是旗形孔到凸透镜的距离。

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

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。

自准直法测凸透镜焦距公式

自准直法测凸透镜焦距公式

自准直法测凸透镜焦距公式自准直法是一种常用的测量凸透镜焦距的方法。

凸透镜是一种光学元件,它可以使光线经过折射聚焦。

凸透镜的焦距是指光线经过折射后汇聚成像的位置与凸透镜的中心的距离。

准直法通过测量光线的入射角和出射角来计算焦距,具有简单、直观的优点。

我们需要准备凸透镜、光源和屏幕。

将光源放置在凸透镜的一侧,然后将屏幕放置在凸透镜的另一侧,使屏幕与凸透镜平行。

调整光源和屏幕的位置,使得光线尽可能平行地射入凸透镜,并在屏幕上形成清晰的像。

接下来,我们需要测量光线的入射角和出射角。

选择一个明显的光线束,用直尺测量光线的入射角和出射角与凸透镜的法线之间的夹角。

入射角和出射角的大小可以通过凸透镜上的刻度来确定。

然后,根据测得的入射角和出射角,可以使用准直法测量凸透镜的焦距。

根据凸透镜的折射定律,入射角和出射角的正切值之比等于折射率之比。

根据焦距公式可以推导出以下公式:1/f = (n - 1) * (1/R1 - 1/R2)其中,f是焦距,n是凸透镜的折射率,R1和R2分别是凸透镜的两个曲率半径。

根据测得的入射角和出射角,可以计算出焦距。

需要注意的是,准直法测量的焦距是指凸透镜的近似焦距。

准直法的原理是基于光线平行入射和出射的假设,而在实际情况中,光线可能存在一定的散射。

因此,准直法测量的焦距可能存在一定的误差。

准直法只适用于焦距较大的凸透镜,对于焦距较小的凸透镜,可以使用其他方法进行测量,如放大法或剖面投影法。

自准直法是一种简单、直观的测量凸透镜焦距的方法。

通过测量光线的入射角和出射角,可以计算出凸透镜的焦距。

但需要注意的是,准直法测量的焦距是近似值,可能存在一定的误差。

在实际应用中,可以结合其他方法进行准确测量,以确保结果的准确性和可靠性。

测透镜焦距的方法

测透镜焦距的方法

测透镜焦距的方法
测量透镜焦距的方法可以使用以下几种常见的方法:
1. 物距法:将一物体放置在距离透镜较远的地方,调整透镜位置直到物体在透镜的对焦面上形成清晰的像,此时物体到透镜的距离即为物距,利用透镜公式可以计算焦距。

2. 光距法:同一物体放置在透镜的两边,观察所形成的像,当物体与透镜距离相等时,像位于透镜的焦面上,测量此时透镜到像的距离即为焦距。

3. 像距法:将一物体放置在物体与透镜之间的焦点上,观察所形成的像,此时像就位于同一平面上(一般为间隔透镜后面一段距离),测量透镜到像的距离即为焦距。

4. 聚焦法:将一平行光束照射在透镜上,通过调整屏幕与透镜的距离,使得透过透镜的光线聚焦形成清晰的像,测量屏幕到透镜的距离即为焦距。

以上方法中,物距法和像距法适用于凸透镜,而光距法适用于凹透镜。

根据具体实验情况和测量工具的可用性,选择合适的方法进行测量即可。

用太阳光测出凸透镜的焦距的方法

用太阳光测出凸透镜的焦距的方法

用太阳光测出凸透镜的焦距的方法
测量凸透镜的焦距是物理实验中常见的内容之一,利用太阳光进行测量是一种
简单而有效的方法。

下面将介绍如何用太阳光测出凸透镜的焦距的方法。

首先,准备一个凸透镜、一个支架和一个屏幕。

将凸透镜放在支架上,调整支
架的高度,使凸透镜与太阳光成一个直角。

在凸透镜的焦点处放置一个屏幕,确保光线可以在焦点处汇聚。

接下来,调整凸透镜和屏幕的位置,使太阳光通过凸透镜后在焦点处形成一个
清晰的亮点。

这时,可以测量凸透镜到焦点的距离,这个距离就是凸透镜的焦距。

为了准确测量焦距,可以多次调整凸透镜和屏幕的位置,确保太阳光的光线通
过凸透镜后能够准确汇聚在焦点处。

另外,还可以在屏幕上移动测量点,测量不同位置的焦距,然后取平均值,以减小误差。

需要注意的是,测量焦距时要避免直接用眼睛观察太阳光,以免损伤视力。


实验过程中,可以使用一块纸板或其他遮光材料来遮挡太阳光,只留下凸透镜和屏幕的焦点处,以便观察焦点的清晰程度。

最后,根据测量得到的焦距,可以进一步探讨凸透镜的光学性质,如成像规律、物距和像距的关系等。

通过这个实验,不仅可以了解凸透镜的焦距测量方法,还可以加深对光学知识的理解。

希望以上介绍的方法能帮助您准确测量凸透镜的焦距,顺利完成实验。

如果有任何问题,欢迎随时向我提问。

祝实验顺利!。

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变,将透镜在物与屏之间移动,可以找到在两个位置
L、L’ 上,物在屏上都能成清晰的实像。若 L和 L’的
距离为d,则根据物象的
共轭对称性可以得到:
d
f ' l2 d2 4l
S
S”
L
L’
S’
实验测定l和d就可测定 f’
l
山西师范大学 物理与信息工程学院
实验步骤:
1. 调节各光学元件的同轴等高; 2. 用自准法测凸透镜焦距; 3. 用一次成像法测量凸透镜的焦距; 4. 用二次成像法测量凸透镜的焦距;
山西师范大学 物理与信息工程学院
注意事项:
1. 注意同轴等高的调节; 2. 有些光具的轴不能固定,要注意随时纠正物平
面和镜平面尽可能与光轴垂直; 3. 根据像的特征(畸变)判断光路系统的偏差
(共轴)等。
山西师范大学 物理与信息工程学院
数据记录与处理:
设计数据记录表格; 计算,得出凸透镜的焦距 f 。
山西师范大学 物理实验教学中心
凸透镜焦距的测定
光 学 实 验(一)
山西师范大学 物理与信息工程学院
实验目的:
1. 加深对凸透镜成像基本规律的理解。 2. 学习测量凸透镜焦距的几种方法。 3. 掌握光具座上各元件的共轴调节的方法。
山西师范大学 物理与信息工程学院
实验仪器:
1.光具座,光源(汞灯); 2. 平面镜,凸透镜; 3. 带箭矢孔的屏法测量凸透镜焦距 根据凸透镜成像公式:
1 = 1+1 f s s
在一次成像中,
有物距s和像距s’
来确定焦距 f ’。
F1
s
s’
山西师范大学 物理与信息工程学院
实验原理:
3. 二次成像法(共轭法)测量凸透镜的焦距:
当物体与屏之间的距离 l > 4f’ 时,保持其相对位置不
山西师范大学 物理与信息工程学院
实验原理:
1.自准法:
焦平面上的物点发 出的光,经过凸透镜折 射以后平行射出,经过 像方放置的主轴垂直的 平面镜反射以后又平行 入射到凸透镜上,凸透 镜对平行入射光再重新 汇集后在焦平面上形成 像点(如右图示) 。
F。
S S’
f
自准直法测量凸透镜焦距
山西师范大学 物理与信息工程学院
山西师范大学 物理与信息工程学院
思考题:
1. 分析测焦距时存在误差的主要原因; 2. 共轭法测量凸透镜焦距时,在什么条件
下,物点发出的光线通过由凸透镜能在固 定光屏上两次成实像?
山西师范大学 物理与信息工程学院
谢谢观看! 2020
山西师范大学 物理与信息工程学院
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