透镜参数的测量
凸透镜确定焦距的方法
凸透镜确定焦距的方法凸透镜是一种常见的光学元件，它具有向外弯曲的透镜表面。
凸透镜的焦距是一个重要的参数，它决定了透镜的光学性质和应用场合。
在实际应用中，确定凸透镜的焦距是一项必要的任务。
本文将介绍几种常用的方法来确定凸透镜的焦距。
一、光屏法光屏法是一种常见且简便的方法，用于确定凸透镜的焦距。
这种方法需要凸透镜、光源和一个屏幕。
首先，将光源放置在凸透镜的一侧，确保光源的位置固定。
然后，将屏幕放置在凸透镜的另一侧，并移动屏幕的位置，直到在屏幕上形成一个清晰的焦点。
测量凸透镜和屏幕的距离，记为d1。
然后，将屏幕移动到凸透镜的另一侧，再次调整屏幕的位置，直到在屏幕上形成另一个清晰的焦点。
测量凸透镜和屏幕的距离，记为d2。
凸透镜的焦距可以通过以下公式计算：焦距 = (d1 × d2) / (d1 + d2)二、物距法物距法是另一种常用的方法，用于确定凸透镜的焦距。
这种方法需要凸透镜、物体和屏幕。
首先，将物体放置在凸透镜的一侧，并确保物体的位置固定。
然后，将屏幕放置在凸透镜的另一侧，并移动屏幕的位置，直到在屏幕上形成一个清晰的像。
测量物体和凸透镜的距离，记为u。
测量屏幕和凸透镜的距离，记为v。
凸透镜的焦距可以通过以下公式计算：焦距 = (1/u) + (1/v)三、放大率法放大率法是一种基于凸透镜的放大率来确定焦距的方法。
这种方法需要凸透镜、物体和屏幕。
首先，将物体放置在凸透镜的一侧，并确保物体的位置固定。
然后，将屏幕放置在凸透镜的另一侧，并移动屏幕的位置，直到在屏幕上形成一个放大的像。
测量物体和凸透镜的距离，记为u。
测量屏幕和凸透镜的距离，记为v。
凸透镜的焦距可以通过以下公式计算：焦距 = v/u四、远处物体法远处物体法是一种用于确定凸透镜焦距的简便方法。
这种方法只需要凸透镜和一个远处的物体。
首先，将凸透镜放置在适当的位置。
然后，找一个远处的物体，将其放在凸透镜的一侧。
调整凸透镜的位置，直到在凸透镜的另一侧形成一个清晰的焦点。
透镜参数的测量
核科学技术学院 2010 级 学号 PB10214023 姓名 张浩然 日期 2011-5-2透镜参数的测量 PB10214023 张浩然一、实验题目：透镜参数的测量二、实验目的：了解光源、物、像之间的关系以及球差、色差产生的原因，熟练掌握光具座上各种光学元件的调节并且测量薄透镜的焦距和透镜的球差和色差 三、实验器材：光具座（包括光源、物屏、凸透镜、凹透镜、像屏等器具） 四、实验原理：1、符号规定：总结为顺光线方向为正，逆光线方向为负。
2、高斯成像公式：设p 为物距，q 为像距，物方焦距为f 1，像方焦距为f 2，则有112=+p f q f 空气中f 2=－f 1=f ，则公式变成fp q 111=-3、测凸透镜焦距 （1）直接法测得光线会聚点和透镜中心的位置x 1、x 2，则f=|x 1-x 2| （2）公式法如图测得p 、q ，利用高斯公式进行计算（3）平面镜反射法利用平面镜反射在物屏上成清晰的像，从而得到焦距f （4）位移法当屏与物的距离A>4f 时，有两个清晰成像的位置，记两个位置之间的距离为l ，则Al A f 422-=4、辅助透镜测量凹透镜焦距：凹透镜将实物成虚像，故通过凸透镜成像后，将像作为凹透镜的物，从而在屏上得到实像，核科学技术学院 2010 级 学号 PB10214023 姓名 张浩然 日期 2011-5-2再利用式fp q 111=-计算f五、数据处理：1. 公式法测凸透镜焦距实验数据有：x 又由：物距有10p x x =-像距有20q x x =-焦距有fp q =-对于焦距f ：平均值：61110.2966i i f f cm ===∑对于每组测量值，由于相对独立，则有： 对于每一组的像距和物距： A 类不确定度为：0A u = B 类不确定度：0.0200.006673B B cm u cmC ∆=== 有展伸不确定度：0.950.0131 0.95u cm p ====核科学技术学院 2010 级 学号 PB10214023 姓名 张浩然 日期 2011-5-2 则由fp q 111=-得出误差传递公式为：f u f=则结果的最终表达式为：又由f u =，可得=0.009 p=0.95fu cm则凸透镜焦距的最终结果表达式为：(10.2960.009)cm p=0.95f =±2. 位移法测凸透镜焦距实验数据有：光源位置：x有屏与物的距离为A=x 3-x 0=50.65cm 对于l 有：平均值：6121.873cm ii l l===∑则有2210.3014A l f cm A-== 对l 进行数据分析：标准差：0.142cm l σ== A 类不确定度：0.0580A u cm ==B 类不确定度：0.0200.006673B B cmu cm C ∆===核科学技术学院 2010 级 学号 PB10214023 姓名 张浩然日期 2011-5-2 展伸不确定度：0.150cm 0.95l u p ===对于A 进行数据分析：由其只测量一次，则只有B 类不确定度， B 类不确定度：0.0200.006673B B cm u cmC ∆===有展伸不确定度：0.0131 0.95A u cm p ===由224A l f A-=可得不确定度传递公式为：f u f=可得：0.003cm f fu u f f=⋅=则凸透镜焦距的最终结果表达式为：(10.3010.003)cm p=0.95f =±3. 平面镜反射法测凸透镜焦距实验数据有：光源位置x对1进行数据分析有：平均值：6128.673cm ii x x===∑标准差： 0.028cm x σ==A 类不确定度：0.0115A u cm ==B 类不确定度： 0.0200.006673B B cm u cmC ∆=== 展伸不确定度：0.032cm 0.95x u p ===又由10f x x =-，可得核科学技术学院 2010 级 学号 PB10214023 姓名 张浩然 日期 2011-5-210=10.323cm f x x =-又有误差传递公式为：0.032cm 0.95f x u u p ===则凸透镜焦距的最终结果表达式为：(10.3230.032)cm p=0.95f =±4.测量凹透镜焦距：实验数据有： 光源位置：x 0=18.35cm 凸透镜位置：x 1=30.80cm 第一次成像位置：x 2=90.50cm 放上凹透镜之后：凹透镜位置：x 3=83.92cm 第二次成像位置：x 4=93.22cm 可得：物距为32 6.58cm p x x =-=- 像距为：429.30cm q x x =-= 则由高斯公式可得：22.498cm pqf q p==-+ 由于实验数据仅测得一组，故不作误差分析，上式即为实验结果的最终表达式。
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。
透镜组节点和焦距的测定
透镜组节点和焦距的测定透镜组是由多个透镜组成的一个整体，可以用来调整光线的方向和焦距。
在光学研究和实验中，透镜组的节点和焦距是最基本的参数，因为它们直接影响着透镜组的光学性能和应用范围。
节点是指透镜组中心光线与光轴交点的位置，正常情况下，节点会在透镜组中心位置处，但是在实际使用中，由于透镜组的制造和安装误差，节点的位置可能会有偏差。
所以需要测定透镜组的节点位置，以确保透镜组的光学性能。
测定透镜组节点的方法有很多，其中比较常用的方法是借助投影仪或望远镜等光学仪器。
下面以利用望远镜测量透镜组节点为例进行简要介绍。
首先，将望远镜放在平稳的平台上，并将目镜准确对准测试透镜组。
然后在物镜的前方放置一张具有均匀刻度的板，例如显微镜中使用的刻度片，使其与透镜组垂直平面相交且和透镜组的光轴保持一定距离。
将透镜组沿着光轴方向移动，同时在目镜中观察光强分布的变化，当透镜组移动到节点处时，光强分布最小，即为节点位置。
测定透镜组焦距也是非常重要的，焦距是指透镜组光学系统的最大聚焦能力，也是透镜组应用的重要参数。
常用的测量方法有自准法、射线对准法和物像距法等。
以下以物像距法为例进行简单介绍。
物像距法的基本原理是利用准确测量物体和像的距离，计算透镜组的焦距。
首先选择一个清晰的物体，将其放在透镜组的一侧，以光轴垂直于透镜组为基准线，测量物体与光轴的距离（实物距离）。
然后将透镜组调整到合适的位置，使物体成像清晰且无畸变，测量像与透镜组光轴的距离（像距离）。
根据物像距离公式即可求得透镜组的焦距。
总之，测量透镜组节点和焦距是光学研究和实验中非常重要的基本工作，需要根据不同的情况和需求选择合适的测量方法和仪器设备，以保证测量结果的准确性和可靠性。
测量透镜及透镜组参数
测量透镜及透镜组参数实验目的1.了解光学器件共轴的粗调方法2.掌薄透镜焦距的几种测量方法3.掌透镜组基点的测量方法实验基本原理按成像性质，透镜可分为两类，一类是会聚透镜也叫凸透镜；另一类是发散透镜也叫凹透镜.透镜表面有两个光学面，会聚透镜中心部分比边缘部分厚.发散透镜则相反，边缘部分比中心部分厚.一. 关于薄透镜成像规律的几个概念1.光心：光线通过透镜中心，其方向不改变，这个透镜的中心点称为光心，图1中O为光心.2.主轴：通过透镜的光心且与透镜相互垂直的轴称为透镜的主轴，透镜的主轴是唯一的.副轴：通过光心且与主轴成一小角度的轴称为副轴，副轴有无穷多个.3.焦点：平行于主轴的平行光线通过透镜折射后，会聚于一点，这一点称为透镜的焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点.在透镜的两侧，各有一个焦点.分别称为透镜的第一焦点和第二焦点，如图1中和.4.焦平面：通过焦点与主轴垂直的平面称为透镜的焦平面.焦平面的性质：平行于任一副轴的平行光，通过透镜后会聚于这一副轴与焦平面的交点，这一交点对应于这一副轴的副焦点，焦平面就是由许许多多这样的副焦点构成的平面.在透镜的两侧各有一个焦平面，分别称为前焦平面和后焦平面.5.焦距：从光心到焦点的距离称为焦距.对于薄透镜来说，如果透镜两侧的介质相同，那么第一焦距和第二焦距相等. |f|=|f'|6.高斯公式透镜本身的厚度d比起其焦距f、物距s、像距s’的长度小得多的透镜叫薄透镜.薄透镜的成像公式即高斯公式为：（1）s ，，分别为物距、像距、透镜第二焦距.二.透镜组成像规律的几个概念两个以上透镜组成的系统称为透镜组，如果所有透镜的主轴都在同一直线上，则这组透镜称为共轴系统，而该直线称为系统的主光轴. 在成像过程中，前一个折射面所成的像是后一个折射面的物.为了方便地描述透镜组的成像规律，引入基点(即焦点、主点、节点)，将系统看成一个整体来处理成像问题.只要能确定系统的基点，便可用公式法（高斯公式、牛顿公式）或作图法求解系统成像问题.1.主焦点、主焦平面如果平行光束从系统左边平行于主光轴入射（系统入射光的一边称为物空间），光束通过透镜组后，会聚在系统右侧（系统出射光一侧称为像空间）光轴上F’点，F’称为系统像空间的主焦点（或第二主焦点），如图2所示，通过F’作垂直于光轴的平面，该平面称为系统像空间的焦平面或第二主焦平面.因为光路是可逆的，如果从像空间、平行于系统光轴射入平行光，会聚在光轴的F点，则F点称为系统物空间的主焦点或第一主焦点.通过F作垂直于光轴的平面称为系统空间的焦平面或第一焦平面，如图3所示.错误!未找到引用源。
透镜焦距的测量
实验14 薄透镜焦距的测量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）。
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。
测量凸透镜焦距的方法
测量凸透镜焦距的方法凸透镜是一种常见的光学器件，它在很多领域都有着重要的应用，比如在摄影、显微镜、望远镜等设备中都会用到凸透镜。
而要正确使用凸透镜，首先就需要了解它的焦距。
凸透镜的焦距是指光线经过凸透镜后的汇聚或发散的距离，它是凸透镜的一个重要参数。
下面我们将介绍几种测量凸透镜焦距的方法，希望对大家有所帮助。
1. 通过物方焦距和像方焦距的测量。
凸透镜的焦距可以通过物方焦距和像方焦距的测量来确定。
首先将一物体放置在凸透镜的物方焦点附近，然后在像方焦点处观察到物体的像。
通过测量物体和像的距离，即可得到凸透镜的焦距。
2. 利用物体和像的关系测量。
在实验中，我们可以利用物体和像的关系来测量凸透镜的焦距。
将一个物体放置在凸透镜的物方焦点附近，观察到像后，可以测量物体和像的距离。
根据公式1/f=1/v+1/u，可以计算出凸透镜的焦距。
3. 使用远物法测量。
远物法是一种常用的测量凸透镜焦距的方法。
在实验中，我们可以利用远物法来测量凸透镜的焦距。
首先将一个远处的物体放置在凸透镜的前方，然后在凸透镜的后方观察到物体的像。
通过测量像的位置，即可计算出凸透镜的焦距。
4. 利用透镜成像公式测量。
透镜成像公式是用来描述透镜成像规律的公式，通过透镜成像公式，我们可以计算出凸透镜的焦距。
在实验中，我们可以利用透镜成像公式来测量凸透镜的焦距，这是一种比较准确的方法。
总结：通过以上几种方法，我们可以准确地测量凸透镜的焦距。
在实际应用中，根据需要选择合适的方法来进行测量，以确保测量结果的准确性。
同时，需要注意实验中的环境因素和误差，尽量减小误差，提高测量的精确度。
希望以上内容对大家有所帮助，谢谢阅读！。
测量薄透镜焦距的方法
测量薄透镜焦距的方法薄透镜是光学实验中常用的器件，它具有很多重要的应用，如成像、照相、望远镜、显微镜等。
薄透镜的焦距是一个重要的参数，它决定了透镜的成像能力和成像位置。
因此，准确地测量薄透镜的焦距对于光学实验和应用具有重要意义。
下面将介绍几种测量薄透镜焦距的方法。
一、通过物距法测量薄透镜焦距。
物距法是一种常用的测量薄透镜焦距的方法。
具体步骤如下：1. 将一物体放置在薄透镜的一侧，并测量物体到透镜的距离，即物距u。
2. 调节物体位置，使得在透镜的另一侧得到清晰的像，测量像到透镜的距离，即像距v。
3. 根据薄透镜的公式1/f=1/v+1/u，可以计算出薄透镜的焦距f。
二、通过放大率法测量薄透镜焦距。
放大率法是另一种测量薄透镜焦距的方法。
具体步骤如下：1. 将一物体放置在薄透镜的一侧，并测量物体到透镜的距离，即物距u。
2. 调节物体位置，使得在透镜的另一侧得到清晰的像，测量像的高度，即像高h。
3. 根据放大率公式m=-v/u=h'/h，可以计算出薄透镜的焦距f。
三、通过远处物体成像法测量薄透镜焦距。
远处物体成像法是一种简便的测量薄透镜焦距的方法。
具体步骤如下：1. 将一远处物体放置在薄透镜的一侧，调节透镜位置，使得在透镜的另一侧得到清晰的像。
2. 测量像到透镜的距离，即像距v。
3. 根据薄透镜的公式1/f=1/v，可以计算出薄透镜的焦距f。
以上所述的三种方法都是常用的测量薄透镜焦距的方法，每种方法都有其适用的场合，可以根据实际情况选择合适的方法进行测量。
在实际操作中，需要注意测量的精度和准确性，避免因操作不当而导致误差的产生。
总之，薄透镜的焦距是一个重要的光学参数，准确地测量薄透镜的焦距对于光学实验和应用具有重要意义。
通过物距法、放大率法和远处物体成像法等方法，可以准确地测量薄透镜的焦距，为光学实验和应用提供准确的数据支持。
透镜焦距的测定
实验10薄透镜焦距的测定透镜是光学仪器中最基本的元件，反映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，为了在实验中能正确选用透镜，必须学会测定透镜的焦距。
常用的测定透镜焦距的方法有自准法和物距像距法。
对于凸透镜还可以用位移法(共轭法)进行测定。
光具座是光学实验中的一种常用设备。
光具座结构的主体是一个平直的导轨，另外还有多个可以在导轨上移动的滑块支架。
可根据不同实验的要求，将光源、各种光学部件装在夹具架上进行实验。
在光具座上可进行多种实验，如焦距的测定，显微镜、望远镜的组装及其放大率的测定、幻灯机的组装等，还可进行单缝衍射、双棱镜干涉、阿贝成像与空间滤波等实验。
进行各种光学实验时，首先应正确调好光路。
正确调节光路对实验成败起着关键的作用，学会光路的调节技术是光学实验的基本功。
[实验目的]1．学习测量薄透镜焦距的几种方法。
2．掌握透镜成像原理，观察薄凸透镜成像的几种主要情况。
3．掌握简单光路的分析和调整方法。
[实验仪器]光具座(全套)、照明灯、凸透镜、凹透镜、平面反射镜、物屏、白屏等。
[实验原理]1．薄透镜成像公式由两个共轴折射曲面构成的光学系统称为透镜。
透镜的两个折射曲面在其光轴上的间隔(即厚度)与透镜的焦距相比可忽略或者称为薄透镜。
透镜可分为凸透镜和凹透镜两类。
凸透镜具有使光线会聚的作用，即当一束平行于透镜主光轴的光线通过透镜后，将会聚于主光轴上的一点，此会聚点F称为该透镜的焦点，透镜光心O到焦点F的距离称为焦距f 图10-1(a)。
凹透镜具有使光束发散的作用，即当一束平行于透镜主光轴的光线通过透镜后将偏离主光轴成发散光束。
发散光的延长线与主光轴的交点f为该透镜的焦点。
如图10-1(b)近轴光线是指通过透镜中心部分与主轴夹角很小的那一部分光线。
在近轴光线条件下，薄透镜成像的规律可表示为(1)式中u为物距，为像距，f为透镜的焦距。
、和均从透镜光心O点算起。
大学物理学实验透镜参数的测量讲义
透镜参数的测量实验要求：1.预习阶段(1)认真阅读实验讲义。
(2)准备预习报告。
预习报告控制在1 到2 页纸内，不要原封不动照抄讲义，应融入自己对实验原理的理解。
2.实验阶段(1)维护良好的课堂秩序，在实验室内尽量保持安静。
(2)维护整洁的实验环境，不要将水杯等放在试验台上，不得在实验室内吃口香糖。
(3)爱护实验设备，轻拿轻放。
在老师讲解后才能动手操作。
并且在动手前应仔细阅读实验注意事项和操作说明。
(4)如实记录实验数据，不得篡改、抄袭。
(5)实验数据经指导老师签字、实验设备整理好后方可离开。
3.报告撰写阶段(1) 本实验要求计算凸透镜焦距的不确定度。
注意事项：1.爱护光学元件光学实验中使用的大部分光学元件是玻璃制成的，光学表面经过精心抛光。
使用时要轻拿、轻放，避免碰撞、损坏元件。
任何时候都不要用手触及光学表面（镀膜片或光在此表面反射或折射），只能拿磨砂面（光线不经过的面一般都磨成毛面，如透镜的侧面，棱镜的上下底面等），不要对着光学元件表面说话、咳嗽、打喷嚏等。
2.本实验用到激光，请注意安全，不要让强光射入人眼。
3.注意保护白光光源，其亮度不要调得过高，否者容易过热损坏。
透镜是使用最广泛的一种光学元件，眼球也是一种透镜，我们正是通过这一对透镜来观看周围世界的。
透镜及各种透镜的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的。
透镜是用透明材料（如光学玻璃、熔石英、水晶、塑料等）制成的一种光学元件。
一般它由两个或两个以上共轴的折射表面组成。
仅有两个折射面的透镜称单透镜，由两个以上折射面组成的透镜称组合透镜。
多数单透镜的两个折射曲面都是球面或一面是球面而另一面是平面，故称其为球面透镜，它可分为凸透镜、凹透镜两大类，每类又有双凸（凹）、平凸（凹）、弯凸（凹）三种。
两个折射面有一个不是球面（也不是平面）的透镜称为非球面透镜，它包括柱面透镜、抛物面透镜等。
透镜参数的测量
1. 姓名：翟旭明 学号：PB05210058 实验组号：27 组内编号：92. 实验题目：透镜参数的测量3. 目的要求：了解光源、物、像间的关系以及球差、色差产生的原因；熟练掌握光具座上各种光学元件的调节并且测量薄透镜的焦距和透镜的球差和色差。
4. 仪器用具：白炽灯、物屏、像屏、凸透镜、凹透镜、平面镜和光具座。
5. 实验原理：1、平面镜反射法。
2、公式法：。
3、位移法：。
4、辅助透镜法测凹透镜的焦距：。
6. 实验内容：1、平面镜反射法测量凸透镜焦距。
2、公式法测量凸透镜焦距。
3、位移法测量凸透镜焦距。
4、辅助透镜法测凹透镜的焦距。
7. 数据表格：平面镜反射法物(cm)135.90凸透镜(cm)125.71125.49125.73125.61125.60公式法物(cm)135.90凸透镜(cm)116.85像(cm)95.4195.0795.4395.3395.10位移法物(cm)135.90像(cm)89.43凸透镜1(cm)120.53120.76120.80120.61120.84凸透镜2(cm)104.58104.78104.70104.89104.56辅助透镜法物(cm)135.90像(cm)76.4086.8076.6185.9085.90凹透镜(cm)103.05103.3396.00104.81100.72凸透镜(cm)120.60119.50121.71118.06120.078. 数据处理及结果：1、平面镜反射法测量凸透镜焦距。
利用如下公式计算凸透镜位置O的平均值和A类标准不确定度：和用物的位置F和凸透镜的位置O相减求出焦距：利用公式计算凸透镜位置O的合成不确定度：而由于物的位置F只测量了一次，故只有B类不确定度：合成不确定度传递到凸透镜焦距后得：因此，凸透镜焦距的最终表达式为：2、公式法测量凸透镜焦距。
利用如下公式计算像位置A’的平均值和A类标准不确定度：和用凸透镜的位置O减去物的位置A得到物距p：用凸透镜的位置O减去像的位置A’得到像距p’：利用如下公式计算凸透镜的焦距f’：利用公式计算像位置A’的合成不确定度：而由于物和凸透镜的位置A和O只测量了一次，故只有B类不确定度：合成不确定度传递到凸透镜焦距后得：因此，凸透镜焦距的最终表达式为：3、位移法测量凸透镜焦距。
透镜参数的测量实验报告
透镜参数的测量实验报告一、实验目的本实验旨在通过测量透镜的焦距、物距和像距，计算出透镜的折射率和曲率半径，并掌握透镜参数的测量方法。
二、实验原理1. 透镜焦距的测量方法（1）自然法：将凸透镜放在太阳光下，调整屏幕位置，使得光线通过透镜后汇聚在屏幕上，在屏幕上可以看到一个明亮点，此时屏幕到透镜的距离即为焦距。
（2）迎光法：将凸透镜放在光源前方，调整物体位置和屏幕位置，使得光线通过透镜后汇聚在屏幕上，在屏幕上可以看到一个明亮点，此时物体到透镜的距离即为焦距。
2. 透镜折射率和曲率半径的计算方法根据薄透镜成像公式：1/f = (n-1)(1/R1-1/R2)其中f为焦距，n为介质折射率，R1和R2分别为两个球面曲率半径。
当R1或R2趋近于无穷大时，对应的曲率半径可以忽略不计。
三、实验器材和药品1. 凸透镜2. 光源3. 屏幕4. 尺子四、实验步骤1. 使用自然法测量透镜焦距：将凸透镜放在太阳光下，调整屏幕位置，使得光线通过透镜后汇聚在屏幕上，在屏幕上可以看到一个明亮点，此时屏幕到透镜的距离即为焦距。
2. 使用迎光法测量透镜焦距：将凸透镜放在光源前方，调整物体位置和屏幕位置，使得光线通过透镜后汇聚在屏幕上，在屏幕上可以看到一个明亮点，此时物体到透镜的距离即为焦距。
3. 计算折射率和曲率半径：根据薄透镜成像公式计算出折射率和曲率半径。
其中折射率可以通过已知的介质折射率来计算，曲率半径可以根据实验中测量得到的焦距和物距或像距来计算。
4. 重复以上步骤多次，取平均值作为最终结果。
五、实验注意事项1. 实验时要注意光线的准直和透镜的位置，以保证测量结果的准确性。
2. 实验中要注意安全，避免直接用眼睛观察光源。
3. 实验结束后要将实验器材清洗干净并妥善保存。
六、实验结果和分析通过多次测量得到透镜焦距的平均值为20cm，介质折射率为1.5。
根据薄透镜成像公式计算得到透镜曲率半径为30cm。
实验结果与理论值基本一致，说明实验方法可靠。
测凸透镜焦距的几种方法
测凸透镜焦距的几种方法凸透镜是光学系统中的重要元件之一，它的常用参数之一就是焦距。
正确测量凸透镜的焦距十分重要，因此本篇文章将介绍几种常用的测凸透镜焦距的方法。
1. 焦点法焦点法是测量凸透镜焦距的最常用方法之一。
具体测量步骤如下：1.将待测凸透镜垂直放置在光源前方，调节光源距离凸透镜的距离，使得凸透镜前方形成一条平行于光轴的光线。
2.在凸透镜后方放置一张白纸，在距离凸透镜大约等于它的焦距处，找到一个清晰的凸透镜所成像的实像。
3.用卷尺测量凸透镜与成像点间的距离，即可得到凸透镜的焦距。
需要注意的是，在进行测量时需要确保光源与透镜垂直放置，并且成像是实像而非虚像。
2. 望远法在望远法中，我们将待测凸透镜与一根细长的物体放在一起，像望远镜一样观察远处的物体。
具体步骤如下：1.将一根细长的物体竖直放在待测凸透镜的光轴前方。
2.调节光源距离凸透镜的距离，使得细长物体与凸透镜的焦距相等。
3.眼睛朝向凸透镜后方，通过凸透镜观察细长物体，此时可以看到一个放大的准直像。
4.测量细长物体、凸透镜与虚像的距离，即可计算出凸透镜的焦距。
需要注意的是，在进行测量时需要确保调节光源的位置使得细长物体与凸透镜的焦距相等。
3. 平面镜法在平面镜法中，我们使用平面镜将凸透镜所成的像与实物物体同时观察，从而来计算凸透镜焦距的值。
具体步骤如下：1.将待测凸透镜放置在光源前方，确保光源与凸透镜垂直。
2.在凸透镜后方放置一张白纸，通过凸透镜观察到所成的像，将一块平面镜倾斜放置在实物与像之间，使得实物和像同时可被观察到。
3.微调平面镜的位置，直到实物和像重合在一起。
4.测量平面镜与凸透镜的距离以及实物与等大小的像的距离，即可计算出凸透镜的焦距。
需要注意的是，在进行测量时需要确定凸透镜所成的像与实物重合，同时平面镜的位置应该尽可能地接近凸透镜。
本文介绍了三种测量凸透镜焦距的方法，分别是焦点法、望远法和平面镜法。
在进行测量时需要注意的是光源的位置以及成像的状态，同时要对测量结果进行多次的重复以提高精确度。
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”。
透镜参数的测量实验报告
透镜参数的测量实验报告一、引言在光学领域，透镜是一种常用的光学元件，广泛应用于光学仪器及设备中。
了解透镜的参数对于正确使用和设计光学系统至关重要。
本实验旨在通过测量透镜的焦距、物距和像距，从而获取透镜的参数。
二、实验装置和原理2.1 实验装置本实验所需的装置包括透镜、屏幕、光源、显微尺、物体等。
2.2 实验原理通过透镜成像公式可以得到如下关系： 1/f = 1/v - 1/u，其中，f为透镜的焦距，v为像距，u为物距。
为了测量透镜的参数，我们可以通过以下步骤实现： 1. 将透镜放置在适当的位置，使得光线能够通过透镜。
2. 调整物体的位置，使得物体位于透镜的物距u上。
3. 移动屏幕，找到透镜成像的清晰像。
测量屏幕到透镜的距离v。
4. 根据透镜成像公式计算透镜的焦距f。
三、实验步骤3.1 准备工作1.确保实验装置摆放平稳，光源亮度适中。
2.将透镜放置在适当的位置，确保光线可以通过透镜。
3.准备好适当的物体作为实验的被测物体。
3.2 测量物距和像距1.将物体放置在透镜的物距u上，并固定好。
2.移动屏幕的位置，直到找到透镜成像的清晰像。
3.使用显微尺测量屏幕到透镜的距离v，记录下来。
3.3 计算透镜的焦距根据透镜成像公式，利用测得的物距u和像距v计算透镜的焦距f： 1/f = 1/v - 1/u四、实验结果与分析4.1 数据记录与计算根据实验测量所得到的数据，我们可以计算透镜的焦距： f = (v * u) / (v + u)4.2 结果分析根据实验测得的数据和计算结果，我们可以对透镜的参数进行分析和讨论。
比较不同透镜的参数值，探讨透镜的焦距与物距、像距之间的关系，并分析透镜的成像特性。
五、实验总结5.1 实验过程本实验通过测量透镜的物距和像距，计算透镜的焦距，从而获取透镜的参数。
在实验过程中，我们注意了实验装置的摆放、光源的亮度以及物体的选择等因素，确保实验的准确性和可靠性。
5.2 实验结果根据实验测量和计算所得到的结果，我们对透镜的参数进行了分析和讨论。
透镜参数测量实验报告
一、实验目的1. 了解透镜的基本光学性质，掌握透镜焦距、色差和球差等参数的测量方法。
2. 培养学生运用光学原理进行实验设计和操作的能力。
3. 提高学生分析实验数据、处理实验结果的能力。
二、实验原理1. 透镜成像原理：根据高斯成像公式，当物距p和像距q满足一定条件时，透镜可以成像。
对于薄透镜，成像公式可以简化为：1/f = 1/p + 1/q，其中f为透镜焦距。
2. 透镜焦距的测量：透镜焦距可以通过多种方法测量，如直接法、自准直法、位移法等。
3. 透镜色差的测量：色差是指不同波长的光在透镜中折射率不同，导致成像位置偏移。
通过观察不同颜色光在透镜中的成像情况，可以测量色差。
4. 透镜球差的测量：球差是指透镜在不同轴向的成像质量不同。
通过观察物体在不同轴向的成像情况，可以测量球差。
三、实验器材1. 光具座2. 光源3. 物屏4. 凸透镜5. 凹透镜6. 像屏7. 测量工具（如刻度尺、游标卡尺等）四、实验步骤1. 测量凸透镜焦距：a. 将光源、物屏、凸透镜和像屏依次放置在光具座上，调整光源、物屏和像屏的位置，使光线垂直照射到凸透镜上。
b. 观察像屏上的成像情况，调整物屏和像屏的位置，使成像清晰。
c. 测量物屏到凸透镜的距离p和像屏到凸透镜的距离q，利用高斯成像公式计算焦距f。
d. 改变物距p，重复上述步骤，测量不同物距下的焦距f，取平均值作为最终结果。
2. 测量凹透镜焦距：a. 将光源、物屏、凹透镜和像屏依次放置在光具座上，调整光源、物屏和像屏的位置，使光线垂直照射到凹透镜上。
b. 观察像屏上的成像情况，调整物屏和像屏的位置，使成像清晰。
c. 利用辅助透镜（如凸透镜）将凹透镜成像后的虚像作为物，调整像屏的位置，使成像清晰。
d. 测量辅助透镜到凹透镜的距离和像屏到辅助透镜的距离，利用高斯成像公式计算凹透镜焦距f。
3. 测量透镜色差：a. 将光源、物屏、凸透镜和像屏依次放置在光具座上，调整光源、物屏和像屏的位置，使光线垂直照射到凸透镜上。
- 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)。
实验简介
透镜是按几何光学原理设计由透明材料加工而成的基本光学元件，早期的单透镜是两个球面（其中有一个可以是平面）组成的，为了消除象差，改善成像质量，人们设计了各种各样的组合透镜，发明了望远镜、显微镜，大大扩展了人眼的视界。
因此可以说透镜成像在科学技术上的作用非常重要，了解单透镜的基本性质和参数测量方法是很有意义的。
将为进一步学习光学技术以及正确使用光学仪器打下基础。
⏹实验简要原理
透镜的主要作用是成像，描述透镜的性能最主要的参量叫焦距。
通过本实验学生可以学到三种测量焦距的方法。
（1）自准直法。
（2）物象公式法。
（3）位移法。
基本公式为高斯成像公式。
注意几何光学中距离的符号规定，以透镜的主平面为起点与光线行进的方向一致为正，反之为负。
如图2所示，高斯公式为:
按照几何规定光学带撇的量代表像方量（不带撇的量表示物方量，凸透镜的像方焦距为正，凹透镜的像方焦距为负）。
⏹实验内容
将白光光源、透镜、物屏、象屏等放在光具座上，并且将各元件的中心的连线与光具座导轨平行（共轴调节）。
(1) 自准直法:如图1所示，将光源、物屏、透镜和反射镜放在光具座上，让光源的光照亮物屏，移动物屏的位置，使经透镜到反射平面镜再沿原路反射回来的光在物屏上形成相等大小、方向相反的清晰的象。
这时物屏与透镜的距离就是透镜的焦距。
(2) 物象公式法：如图2所示，将物屏、透镜和象屏放在合适的距离，使物体的象最清晰，测出物距和像距由透镜的高斯物象公式求出透镜的焦距。
（3）位移法：当物距在一倍焦距和两倍焦距之间时，在像方可以得到一个放大的实象，当物距大于二倍焦距时可以得到一个缩小的实像。
使物屏与象屏之间的距离大于4倍焦距，调整透镜可以有两次在象屏上得到清晰的象。
如图2所示。
有高斯公式可以推出：
测出L和l就可以计算出透镜的焦距了。
测量凹透镜的焦距：由于凹透镜不能直接成实像所以测量其焦距必须利用一个凸透镜作为辅助透镜。
测量光路如图4所示。
⏹教学重点
1. 透镜的主要参数是焦距，透镜的成像关系由焦距决定。
2. 正负焦距透镜的不同测量方法：自准直法、物象法、位移法等。
3. 调节光学元件共轴的方法。
⏹教学难点：
1. 实验中最佳光路参数的选择问题。
2. 数据处理和不确定度分析。
⏹自测题（判断对错）
1. 物象法测焦距时，要将物放在(1)一倍焦距以内(2)一倍焦距以外。
2. 在测量凹透镜焦距时凹透镜与凸透镜的距离要(1)小于凸透镜的像距(2)大于凸透镜的像距。
3. 位移法测量焦距时物与屏之间距离L与透镜焦距f的关系(1)L小于f(2)L 大于f。
思考题：
1. 测量像距时要根据像的清晰度来确定像的位置，应该选择成像较大的位置，还是选择成像较小的位置？
2. 分析自准直法、物象法、位移法测焦距的不确定度和焦距结果的正确表达式。
3. 透镜的厚度对于测量结果有无影响？试进行具体分析。